1 - NOV2012

2 - NOV2012

Directorio

Director de División

MBA. Ing. Victor Carol Hernández

Coordinador Ingeniería Civil

Ing. Nery Pérez

Coordinador Ingeniería Mecánica

MSc. Ing. Luis Aballí

Coordinador Ingeniería Mecánica

Industrial

Msc. Eddie Flores

Supervisor Ingeniería Industrial

MSc. Ing. Edelman Monzón

Coordinador Área Común

MSc. Ing. Leonel Rivera

Supervisor Área de Matemáticas

MSc. Ing. Humberto Hernández

Secretaria de División

Sra. Patricia Escobar

ingenieria.cunoc@usac.edu.gt http://ingenieria.cunoc.usac.edu.gt

TEL: 78730000

https://sites.google.com/site/

matematicascunoc

Diseño y Edición

Mario Luis Cifuentes Jacobs

Thomas Luis Yax Ventura

La División de Ciencias de la Ingeniería felicita

al estudiante Juan Alfonso Romero por haber

obtenido el Cuarto lugar en Física nivel 2 en

las Olimpiadas Universitarias.

3 - NOV2012

Se presenta esta revista digital de la división de

Ciencias de la Ingeniería, con el objetivo de es-

timular a los docentes de esta división a escri-

bir sus experiencias tanto docentes como de su

trabajo profesional extra universidad. Sin em-

bargo, persiste la resistencia a escribir, esto se

vio evidenciado en la poca participación a las

dos convocatorias hechas por los encargados

de elaborar esta revista, en estas convocato-

rias solamente dos docentes atendieron este

llamado, de cuarenta docentes que forman

parte del cuerpo docente de esta división.

En el artículo que presenta la Inga. Olimpia Eu-

nice Martínez Vásquez, docente de los labora-

torios de Química 1, se hace referencia a la im-

portancia de utilizar software desarrollados en

otros países, como todos sabemos, en nuestro

medio se carecen de recursos para el equipa-

miento adecuado de los laboratorios de Física,

Química y otras áreas, por lo tanto los medios

virtuales son una excelente herramienta para

la complementariedad de la enseñanza de las

ciencias experimentales como lo son la física y

la química.

El Ing. Jorge Luis Domínguez, docente de los

cursos de estadística, hace una descripción de

un numero muy famoso dentro de la matemá-

tica y física, como lo es el numero e, en este

articulo, Domínguez presenta una breve histo-

ria de este famoso numero y a través de apli-

caciones en matemáticas, física, música y

otras disciplinas presenta la utilidad del nume-

ro e.

En forma personal, dentro de esta revista se

hace una presentación del laboratorio de

Aguas de la división de Ciencias de la Ingenie-

ría, este laboratorio inaugurado recientemen-

te, es producto de una convenio suscrito por la

universidad de San Carlos y el proyecto Nuffic,

entidad Holandesa que coopera en la forma-

ción del recurso humano a nivel superior.

Aprovechamos este espacio, para llamar a la

reflexión a estudiantes como a docentes de

esta división, sobre el gran compromiso que

tenemos en la formación integral de los estu-

diantes, como es del conocimiento de todos, el

terremoto del 7 de noviembre descubrió mu-

chas debilidades, principalmente en el área de

infraestructura, por lo tanto se debe formar al

estudiante, principalmente del área de ingenie-

ría civil con un compromiso social, ya que sus

obras civiles van a ser utilizadas por humanos

por lo que deben de estar diseñas y construida

con normas de seguridad en caso de sismos u

otros fenómenos naturales que en nuestro país

son muy frecuentes tal el caso de tormentas y

huracanes.

PRESENTACIÓN

Ing. Humberto Osvaldo Hernández Docente del Área de Matemáticas Encargado de elaboración de la Revista de Ingeniería

4 - NOV2012

Olimpia Eunice Martínez Vásquez MSc. Ing. Química. lq1incunoc@gmail.com

INTRODUCCIÓN

El uso de las simulaciones interactivas en la enseñanza y el aprendizaje de la Ciencia en

nuestro medio es recomendable dadas las limitaciones en cuanto a equipamiento de labora-

torios y de presupuesto de funcionamiento de los laboratorios, por lo que a continuación se

documenta el impacto global de las simulaciones interactivas PhET desarrolladas en la Uni-

versidad de Colorado en Boulder Estados Unidos con financiamiento de la National Scien-

ce Foundation, The William and Flora Hewlett Foundation y otros donantes. Además

se comparte la experiencia del uso de las simulaciones interactivas PhET en la División de

Ciencias de la Ingeniería del Centro Universitario de Occidente en Quetzaltenango Guatema-

la.

El proyecto PhET fue iniciado por Carl Wieman en la Universidad de Colorado en 2002 con el

dinero del premio Nobel de Física que él ganó. El significado original de PhET es Physics Edu-

cation Technology (Tecnología en la enseñanza de la Física). La tecnología que el proyecto

PhET desarrolló para la enseñanza de la Física son las simulaciones interactivas PhET, con tal

éxito que actualmente se aplican también en la enseñanza de Química, Biología, Matemática,

Ciencia de la Tierra e Investigación de vanguardia.

En 2011 el proyecto PhET, por ser una tecnología que beneficia a la humanidad, recibió el

premio Technology Award 2011.Algunas cualidades reconocidas de las simulaciones inter-

activas PhET son: a) Facilidad de uso b) Eficaces porque se basan en resultados de investi-

gaciones de la manera en que los estudiantes aprenden ciencia. Funcionales también sin co-

nexión de internet. d)Innovadoras, incorporación continua de nuevas simulaciones para el

estudio de fenómenos de varias ramas de la ciencia. e) Gratuitas, financiándose a través de

donaciones. f) Accesibles en muchos idiomas, se han distribuido más de 75 millones de si-

mulaciones en más de 100 países en 64 idiomas gracias a la colaboración de traductores vo-

luntarios calificados en distintas partes del mundo.

Idoneidad del uso de Simulaciones Interactivas

en el proceso enseñanza aprendizaje de la

Ciencia

5 - NOV2012

Uso de las simulaciones interactivas PhET en la División

de Ciencias de la Ingeniería del Centro Universitario de

Occidente

Las simulaciones interactivas se han utilizado por varios años en el Laboratorio de

Química 1 de la División de Ciencias de la Ingeniería del CUNOC, iniciando con la si-

mulación de gases e incorporando paulatinamente las simulaciones de densidad,

ecuaciones químicas, reactivo limitante. Para el caso de densidad, por ejemplo, de-

bían averiguar de qué material se trataba cada uno de cinco bloques identificados

con letras. Lo hicieron determinando la densidad de cada bloque a partir de la infor-

mación de masa y volumen de cada bloque que puede obtenerse con la simulación

interactiva PhET.

Se observó que el uso de las simulaciones interactivas PhET en el laboratorio de Quí-

mica 1facilita a los estudiantes la comprensión de los distintos conceptos cuando

cuentan con actividades debidamente orientadas a objetivos definidos y cuentan con

espacios de discusión del significado de sus acciones y de los resultados obtenidos.

6 - NOV2012

Así, los estudiantes se motivan por la

facilidad de uso de las simulaciones

interactivas, disfrutan la libertad de

experimentar para responder a sus in-

quietudes de “que pasa si hago es-

to…”, disfrutan observando inmediata-

mente el efecto de cada acción que

realizan. La interacción entre los es-

tudiantes se enriquece porque cada

uno tiene experiencias diferentes con

las simulaciones que quiere exponer.

Y encuentra un ambiente propicio pa-

ra hacerlo porque sus compañeros

muestran interés por escucharle.

Los estudiantes adquieren mucha se-

guridad porque las simulaciones inter-

activas pueden reiniciarse permitiendo

la corrección de errores y la fijación

de conceptos. Esto resulta en una

participación decidida de los estudian-

tes para responder verbalmente al

plantearles preguntas.

Las simulaciones interactivas PhET es-

tán revolucionando la enseñanza de la

ciencia en el mundo entero y Guate-

mala no es la excepción, viéndose li-

mitado su éxito por la carencia de

equipos de cómputo y proyectores en

las instalaciones educativas. Algunos

estudiantes traen sus laptops a clases,

pero ello conlleva riesgos para su se-

guridad personal por lo que se requie-

re gestionar los equipos necesarios.

El idioma todavía constituye una limi-

tación dado que en Guatemala se ha-

bla 23 lenguas y las simulaciones in-

teractivas aun no se traducen a ningu-

na de ellas. Sin embargo existe la

oportunidad de hacer las traducciones

necesarias y con ello facilitar el uso de

las simulaciones interactivas PhETy

mejorar la enseñanza de la ciencia en

Guatemala.

E-grafía:

http://phet.colorado.edu/es/

7 - NOV2012

Un Número fuera de Serie

Cuando estudiamos los logaritmo y las funciones exponenciales, vimos el numero e, es un numero sacado ¿de donde?, que matemático caprichoso lo elevo a los libros, el conocimiento de matemática ha crecido mucho, que poco nos detenemos a revisarlo, aprendemos a usarlo, las calculadoras tienen funciones log y LN,así como sus funcio-nes inversas, su aplicación es poco conocida, nos concretamos a resolver problemas que tengan estas funciones, sin meditar ni tratar de aplicar en nuestras área de tra-bajo su uso. Aunque la naturaleza parece saber más matemáticas que los seres humanos, noso-tros usamos las matemáticas para crear modelos matemáticos, para entender y pre-decir el comportamiento de algunos fenómenos: comprar, vender, contabilizar, dise-ñar, en ciencias: sociales, química, física, biología, etc. La naturaleza sigue patrones o diseños matemáticos, elaborados o aparentemente caprichosos.

Inicio con el problema cada vez mayor, de hacer cálculos con cifras muy gran-

des, como Kepler y Galileo al formular sus teorías que involucraban muchos cálculos,

lo que forzaba a los científicos a dedicar mucho tiempo a tediosos cómputos numéri-

cos, lo que requería de un invento que liberara a los científicos de esa carga. Se sabe

que fue Napier quien tropezó con la idea, aunque tiempo antes Stifel publico en su

libro Arithmetica Integra (1544) la relación . = (q . q) .(q . q . q) = q.q.q.q.q

= un resultado que podía obtenerse sumando 2 y 3, de manera similar dividir im-

plica restar las potencias, Napier uso esta propiedad y desarrollo unas tablas con una

base 0.99999999 con la que se podían realizar cálculos precisos y de grandes cifras,

que luego denominaría Logaritmo, que indica razón y numero, el primero en utilizar

estas tablas con mucho éxito en sus elaborados cálculos de las orbitas planetarias

fue Kepler.

Ing. Jorge Luis Domínguez

Docente Área de Estadística/ División de Ciencias de la Ingeniería

8 - NOV2012

Un profesor escoces llamado Henry Briggs visito a Napier, quien para ese entonces era ya un hombre entrado en años, sugiriéndole cambiar la base de sus logaritmos por 10, un numero mas conveniente y Napier lo acepto rápidamente, pero era para el, muy tarde para calcular unas nuevas tablas de logaritmos, ta-rea que llevo a cabo el mismo Briggs, aunque Napier estuvo cerca de descubrir el numero e, no fue hasta que se desarrollo el calculo diferencial e integral por Newton y Leibniz y que se tubo el concepto de limite, que finalmente se descu-brió.

El símbolo fue dado por Leonhard Euler, quien descubrió muchas de sus propie-dades. En el caso del numero e muchos fenómenos se comportan como si siguieran los

dictados de la función exponencial , revisemos algunos que van de la inge-

niería a las música y de la física a las artes plásticas.

La tasa de crecimiento de una especie animal en condiciones estables tiende a

crecer en una razón exponencial N donde N es la población inicial, r es el

coeficiente de crecimiento y t el tiempo en años.

Otro caso particularmente interesante es el método de datación o calculo del tiempo de un fósil, el método se basa en el hecho que el carbono 14 (C14) tiene una vida de 5568 años y una vida media de 1558 años, cuando un animal o una planta usan el C14 durante su vida lo van reponiendo , pero al morir solo se va desintegrando lentamente, y suponiendo que esos seres tenían una cantidad parecida de C14 a los seres de la actualidad, al poder medir la cantidad propor-cional actual de C14 de un fósil, se podría mediante una ecuación exponencial calcular la edad de un fósil, la ecuación encontrada para este calculo es: Ca =

Cl / donde Ca es la cantidad actual de C14 , Cl la radiactividad, t tiempo en años.

9 - NOV2012

10 - NOV2012

Laboratorio de Aguas/División Ciencias de la Ingeniería

Centro Universitario de Occidente

Ing. Q. Humberto Osvaldo Hernández

Docente, División Ciencias de la Ingeniería

En el desarrollo del proyecto Gestión Integral del Recurso Hídrico en el Occidente de Guatema-

la, respaldado por NUFFIC y realizado conjuntamente entre CUNOC, SER, FUNSOLAR, IHE de

Delft-Holanda y Universidad del Valle de Cali, Colombia, se ha identificado la necesidad de con-

tar con un laboratorio equipado adecuadamente y con personal ampliamente especializado que

pueda apoyar la labor docente e investigativa a nivel de pregrado y posgrado y que a su vez

pueda prestar servicios a las instituciones y la comunidad de la región. Este laboratorio se desa-

rrollo en la división de ciencias de ingeniería del centro universitario del Occidente de Guatema-

la, CUNOC.

MISION

Constituirse en un laboratorio escuela altamente especializado en servicios de análisis del recur-

so hídrico que apoye a la docencia e investigación dentro del ámbito del Centro Universitario de

Occidente y otras instituciones de educación superior, al mismo tiempo que proporcione servi-

cios a en el ámbito publico y privado.

VISION

Ser un referente a nivel regional en materia de análisis e investigación sobre la calidad del re-

curso hídrico así como coadyuvar en la solución en términos de la calidad del abastecimiento y

la disposición de aguas.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Contribuir al desarrollo y gestión integral de los recursos hídricos en el occidente de Guatemala,

facilitando el seguimiento a la calidad del agua y el apoyo a la investigación; vinculando la do-

cencia y la prestación de servicios de laboratorio alrededor de la temática del agua.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Fortalecer y motivar a la investigación para estudiantes y docentes del Centro Universitario

de Occidente en la temática del agua y medio ambiente.

Contribuir al entendimiento de problemas concernientes a la calidad del recurso hídrico del

cual se abastece las poblaciones de la región y los otros usuarios incluyendo los ecosistemas.

11 - NOV2012

SERVICIOS DEL LABORATORIO DE AGUAS

El laboratorio de Aguas del CUNOC, pretende realizar análisis en parámetros físicos, químicos y mi-

crobiológicos. Inicialmente se han planteado pruebas básicas que dan respuesta a los requerimien-

tos de la normatividad nacional en materia de agua potable y de aguas residuales.

El laboratorio desarrollará técnicas en los parámetros físicos más comunes que se utilizan en la zo-

na para establecer la calidad de las aguas dentro de los que se destacan los siguientes:

Color, Turbiedad, Temperatura, Sólidos Totales mg/L, Sólidos en suspensión (mg/L), Sólidos Di-

sueltos y sólidos volátiles, Olor, Sabor.

Se considerarán parámetros químicos básicos más comunes que se utilizan para establecer la cali-

dad de las aguas tales como:

Potencial de Hidrogeno (PH), Conductividad eléctrica, Cloro Libre (Residual), Cloro Total, Dureza

total, Manganeso, Oxigeno Disuelto, Hierro total, Aluminio, Fosfatos. DBO5 y DQO.

Los parámetros Microbiológico básicos que se utilizan para establecer la calidad microbiológica de

las aguas serán los siguientes:

Coliformes Totales, E-Coli, Recuento en placa de bacterias heterotróficas.

En la medida del desarrollo del laboratorio en un futuro se podrán implementar otras técnicas de

laboratorio, teniendo en cuenta las demandas de servicio y experiencia en el manejo del laborato-

rio por parte del personal del CUNOC.