DINAMICA – Ing. Paúl Viscaino Valencia file4. objeto de estudio 5. objetivos 5.1 objetivo general...
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UNIVERSIDAD TÉCNICA “LUIS VARGAS TORRES” DE ESMERALDAS FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS SILABO DE LA ASIGNATURA DE DINÁMICA 1. DATOS INFORMATIVOS: Facultad: Ingeniería Mecánica Escuela: Ingeniería Mecánica Carrera: Ingeniería Mecánica Asignatura: Dinámica Código: 1.5.33.3.5.1 Prerrequisito(s): 1.5.33.3.4.2 Horas Presenciales: 64 Horas Autónomas: 64 Correquisito: Total de horas: 128 No. Créditos: 4 Período Académico: Noviembre 2017 – Abril 2018 Nivel: Quinto Fecha: 27de Noviembre del 2017 Profesor: Ing. Paúl Viscaino Valencia email: [email protected] [email protected] 2. JUSTIFICACION En el campo de la ingeniería mecánica, se presentan muchos fenómenos físicos que contribuyen al desgaste, la ruptura y por ende a la falla de los elementos que constituyen un sistema mecánico integrado, lo que origina problemas de trabajo y energía en un determinado equipo, maquinaria o instalación industrial. El estudio de la Dinámica, permitirá al estudiante de ingeniería mecánica desarrollar ecuaciones matemáticas basadas en las características físicas de los elementos a tratarse, con la finalidad de predecir su comportamiento y tomar decisiones para solucionar los problemas que se presenten en la vida profesional. La Dinámica es la parte de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos cuando están sometidos a fuerzas no importa si el cuerpo es un sólido o un líquido, un gas o un plasma, si es un cuerpo rígido o deformable, si se deforma en forma plástica o elástica. En este curso se establecen las Leyes Fundamentales de la Mecánica para sistemas de partículas y de cuerpos rígidos, los conceptos y definiciones que se introducen a partir de las leyes de Newton permiten en forma racional deducir toda una serie de ecuaciones válidas para cualquier sistema mecánico y resolver los problemas que se presenten en el movimiento de los cuerpos. El curso también proporciona la base científica para el desarrollo de las asignaturas de vibraciones mecánicas, mecánica aplicada y diseño mecánico.
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UNIVERSIDAD TÉCNICA “LUIS VARGAS TORRES” DE ESMERALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS
SILABO DE LA ASIGNATURA DE DINÁMICA
1. DATOS INFORMATIVOS:
Facultad: Ingeniería Mecánica Escuela: Ingeniería Mecánica
Carrera: Ingeniería Mecánica Asignatura: Dinámica
Código: 1.5.33.3.5.1 Prerrequisito(s): 1.5.33.3.4.2
Horas Presenciales: 64 Horas Autónomas: 64
Correquisito: Total de horas: 128
No. Créditos: 4 Período Académico: Noviembre 2017 – Abril 2018
Nivel: Quinto Fecha: 27de Noviembre del 2017
Profesor: Ing. Paúl Viscaino Valencia email: [email protected]
2. JUSTIFICACION
3. PROBLEMAS DE LA PROFESIÓN
4. OBJETO DE ESTUDIO
En el campo de la ingeniería mecánica, se presentan muchos fenómenos físicos que contribuyen
al desgaste, la ruptura y por ende a la falla de los elementos que constituyen un sistema
mecánico integrado, lo que origina problemas de trabajo y energía en un determinado equipo,
maquinaria o instalación industrial.
El estudio de la Dinámica, permitirá al estudiante de ingeniería mecánica desarrollar ecuaciones
matemáticas basadas en las características físicas de los elementos a tratarse, con la finalidad
de predecir su comportamiento y tomar decisiones para solucionar los problemas que se
presenten en la vida profesional.
La Dinámica es la parte de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos cuando están
sometidos a fuerzas no importa si el cuerpo es un sólido o un líquido, un gas o un plasma, si es
un cuerpo rígido o deformable, si se deforma en forma plástica o elástica. En este curso se
establecen las Leyes Fundamentales de la Mecánica para sistemas de partículas y de cuerpos
rígidos, los conceptos y definiciones que se introducen a partir de las leyes de Newton permiten
en forma racional deducir toda una serie de ecuaciones válidas para cualquier sistema mecánico
y resolver los problemas que se presenten en el movimiento de los cuerpos. El curso también
proporciona la base científica para el desarrollo de las asignaturas de vibraciones mecánicas,
mecánica aplicada y diseño mecánico.
4. OBJETO DE ESTUDIO
5. OBJETIVOS
5.1 OBJETIVO GENERAL
5.2. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
6. UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDADES DE APRENDIZAJE TIPOS DE CLASE TOTAL
HORAS C CP L S E
1 Cinemática de una partícula. 10 2 1 0 1 14
2 Cinética de partículas: Segunda ley de Newton – Principio de Trabajo y Energía.
14 2 1 0 1 18
3 Cinemática plana de un cuerpo rígido. 12 2 1 0 1 16
4 Cinética plana de un cuerpo rígido. 12 2 1 0 1 16
TOTAL DE HORAS POR TIPOS DE CLASES 48 8 4 0 4 64
Tipos de Clases: C: Conferencia CP: Clase Práctica L: Laboratorio S: Seminario E: Evaluación
Formar a los estudiantes de Ingeniería Mecánica, las aptitudes y destreza que le permitan
resolver problemas relacionados al movimiento de los cuerpos respecto a su trayectoria y las
cusas que lo producen, mostrando un manejo coherente de los procedimientos y llegando a
resultados exactos.
1- Interpreta y resuelve problemas relacionado al movimiento de una partícula a lo largo de su
trayectoria por medio de sistemas de coordenadas y representarlo gráficamente.
2- Analiza el movimiento acelerado de una partícula por medio de la segunda ley de Newton y
el principio de trabajo y energía, para resolver problemas que implican la conservación de la
energía.
3- Resuelve problemas de velocidad y aceleración del movimiento relativo de un cuerpo rígido
mediante un marco de referencia de traslación y rotación.
4- Aplica las ecuaciones de movimiento de cinética plana de un cuerpo rígido simétrico que
experimentan traslación, rotación alrededor de un eje fijo y movimiento plano general.
La Cinemática y Cinética de las Partículas y de los Cuerpos Rígidos.
7. PROGRAMA ANALITICO DE UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD 1 CINEMÁTICA DE UNA PARTÍCULA HORAS: 14
RESULTADO DE APRENDIZAJE: Interpreta y resuelve problemas relacionado al movimiento de
una partícula a lo largo de su trayectoria por medio de sistemas de coordenadas y representarlo
gráficamente.
CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN
1.1 Introducción a la dinámica. 1.2 Movimiento rectilíneo de partículas. 1.2.1 Determinación de posición, veloci-dad y aceleración. 1.2.2 Movimiento rectilíneo uniformemen-te acelerado. 1.2.3 Movimiento de varias partículas. 1.2.4 Solución gráfica de los problemas de movimiento rectilíneo. 1.3 Movimiento curvilíneo de partículas. 1.3.1 Vectores de posición, velocidad y aceleración. 1.3.2 Derivadas de las funciones vecto-riales. 1.3.3 Componentes rectangulares de la velocidad y la aceleración. 1.3.4 Movimiento relativo a un sistema en movimiento de traslación. 1.3.5 Componentes tangencial y normal. 1.3.6 Componentes radial y transversal.
- Exposición teórico analítica.
- Desarrollo de problemas
propuestos.
- Designación de problemas.
- Investigación de laboratorio.
- Investigación Internet.
- Empleo analítico mediante la
utilización de software.
- Trabajo en equipo.
- Aprendizaje colaborativo.
El estudiante interpreta y
resuelve problemas relacio-
nado al movimiento de partí-
culas en trayectorias rectas y
curvas estableciendo un
sistema de coordenadas
cartesianas.
UNIDAD 2 CINÉTICA DE PARTÍCULAS HORAS: 18
RESULTADO DE APRENDIZAJE: Analiza el movimiento acelerado de una partícula por medio
de la segunda ley de Newton y el principio de trabajo y energía, para resolver problemas que
implican la conservación de la energía.
CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN
2.1 Cinética de partículas: Segunda ley del movimiento de Newton. 2.1.1 Momentum lineal de una partícula. Tasa de cambio del momentum lineal. 2.1.2 Ecuaciones del movimiento. Componentes rectangulares. Componen-tes tangencial y normal. 2.1.3 Equilibrio dinámico. 2.1.4 Momentum angular de una partícu-la. Variación del momentum angular. 2.1.5 Ecuaciones del movimiento en función de las componentes radial y transversal.
- Exposición teórico analítica.
- Desarrollo de problemas
propuestos.
- Investigación de laboratorio.
- Investigación Internet.
- Empleo analítico mediante la
utilización de software.
El estudiante conoce y analiza las relaciones existentes entre los sistemas de fuerza que están bajo la acción dinámica y las variaciones de movimiento que originan. Además, anali-za y calcula aplicaciones del principio de trabajo y energía.
2.1.6 Movimiento bajo la acción de una fuerza central. 2.1.7 Ley de la gravitación de Newton. 2.2 Cinemática de partículas: Métodos de energía y momentum. 2.2.1 Trabajo de una fuerza. 2.2.2 Energía cinética de una partícula. Principio de trabajo y energía. 2.2.3 Aplicaciones del principio de trabajo y energía. 2.2.4 Potencia y eficiencia. Energía potencial. 2.2.5 Fuerzas conservativas. 2.2.6 Conservación de la energía.
UNIDAD 3
CINEMÁTICA PLANA DE UN CUERPO RÍGIDO
HORAS: 16
RESULTADO DE APRENDIZAJE: Resuelve problemas de velocidad y aceleración del
movimiento relativo de un cuerpo rígido mediante un marco de referencia de traslación y rotación.
CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN
3.1. Traslación.
3.2 Rotación alrededor de un eje fijo.
3.3 Ecuaciones que definen la rotación de
un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo.
3.4 Movimiento general en el plano.
3.5 Velocidad absoluta y relativa del mo-
vimiento en el plano.
3.6 Centro de rotación instantáneo del
movimiento en el plano.
3.7 Aceleración absoluta y relativa del
movimiento en el plano.
3.8 Análisis del movimiento en el plano en
función de un parámetro.
3.9 Tasa de cambio de un vector con
respecto a un sistema de referencia en
rotación.
3.10 Movimiento de una partícula en un
sistema de rotación. Aceleración de
Coriolis.
3.11 Movimiento alrededor de un punto
fijo.
3.12 Movimiento general.
- Exposición teórico analítica.
- Desarrollo de problemas
propuestos.
- Designación de problemas.
- Prueba escrita.
- Investigación de laboratorio
- Investigación Internet.
- Trabajos en grupos.
El estudiante es capaz de
resolver problemas del mo-
vimiento acelerado de los
cuerpos rígidos.
Dominio de gráficos del mo-
vimiento de un cuerpo en
referencia de traslación y
rotación.
UNIDAD 4
CINÉTICA PLANA DE UN CUERPO RÍGIDO
HORAS: 16
RESULTADO DE APRENDIZAJE: Aplica las ecuaciones de movimiento de cinética plana de un
cuerpo rígido simétrico que experimentan traslación, rotación alrededor de un eje fijo y
movimiento plano general.
CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN
4. Cinética de un cuerpo rígido.
4.1 Ecuaciones del movimiento cinético
en el plano.
4.2 Ecuaciones del movimiento: traslación
y rotación respecto a un eje fijo.
4.3 Trabajo y energía de cuerpos rígidos.
4.4 Trabajo de un momento par.
4.5 Principio de trabajo y energía.
4.6 Conservación de la energía.
4.7 Movimiento lineal y angular de
cuerpos rígidos.
4.8 Principio del impulso y cantidad de
movimiento.
4.9 Conservación de cantidad de
movimiento.
- Desarrollo de problemas
propuestos.
- Investigación Internet.
- Empleo analítico mediante la
utilización de software.
El estudiante estará en la
capacidad de analizar y
aplicar los conocimientos
relacionado al movimiento de
los cuerpos rígidos que
experimentan traslación y
rotación con respecto a un
eje fijo.
8. FORMAS DE EVALUACIÓN DEL CURSO
8.1 FORMAS DE EVALUACION
PRIMER HEMISEMESTRE
ACUMULATIVA 70% (7 puntos) Puntaje mínimo 5 (del 70% de la nota acumulativa)
Promedio final sobre 10 puntos, puntaje
mínimo 7.
FINAL 30% (3 puntos)
SEGUNDO HEMISEMESTRE
ACUMULATIVA 70% (7 puntos) Puntaje mínimo 5 (del 70% de la nota acumulativa)
FINAL 30% (3 puntos)
8.1.1 EVALUACION ACUMULATIVA (70%)
8.1.2 EVALUACION FINAL (30%)
Componente Primer
Hemisemestre Segundo
Hemisemestre
Examen
3 puntos (30%) 3 puntos (30%)
9. BIBLIOGRAFIA
Bibliografía Básica:
Bibliografía Complementaria:
Actividad de
aprendizaje Componente
Primer Hemisemestre
Segundo Hemisemestre
Puntaje mínimo 5 (70% nota
acumulativa)
Seminario Docencia Presencial. (3,5) 50% (3,5) 50%
Resolución de
problemas.
Prácticas de aplicación y experimentación de
aprendizajes. (1,75) 25% (1,75) 25%
Trabajos Aprendizaje autónomo. (1,75) 25% (1,75) 25%
Total (7) 100% (7) 100%
• BEER & JOHNSTON, Mecánica Vectorial para Ingenieros Tomo 2 – Dinámica. Mc Graw Hill.
• Russel C. HIBBELER, Ingeniería Mecánica – Dinámica. Prentice Hispanoamericana.
• BEDFORD - FOWLER, Mecánica para Ingeniería - Dinámica, Pearson Prentice-Hall.
• J. L. MERIAM - L.G KRAIGE, Mecánica para Ingenieros – Dinámica, Reverté, S.A.
• IRVING H. SHAMES, Ingeniería Mecánica. Tomo 2 – Dinámica. Pearson Prentice-Hall.
• Joseph Edward SHIGLEY, Jhon Joseph UICKER, Jr. Teoría de Máquinas y Mecanismos.
Mc Graw Hill.
• FERDINAND L. SINGER, Mecánica para Ingenieros – Dinámica. Harla Editorial.
• Russel C. HIBBELER, Ingeniería Mecánica – Dinámica. Prentice Hispanoamericana.
10. LINKOGRAFIA
Esmeraldas, 27 de Noviembre del 2017
Elaborado por:
………………………………..……………. Ing. Paúl Viscaino Valencia
DOCENTE
➢ www.taringa.net/.../Mecanica
➢ www.filecrop.com/mecanica-vectorial
➢ http://portal.portaldidactico.es/Otros-portales-educativos/Apuntes-ElPrisma-com-l2333.html
➢ https://sites.google.com/site/fisicaliceal/repartidos-de-terico-5-biolgico/apuntes-de-dinmica
➢ https://es.scribd.com/doc/57207377/Apuntes-de-Dinamica-del-Cuerpo-Rigido
➢ www.workingmodel.design-simulation.com/wm2d/simulations.php
UNIVERSIDAD TÉCNICA “LUIS VARGAS TORRES” DE ESMERALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS
LOGROS DEL APRENDIZAJE
Facultad: Ingeniería Mecánica Escuela: Ingeniería Mecánica
Carrera: Ingeniería Mecánica Asignatura: Dinámica
Código: 1.5.33.3.5.1 Prerrequisito(s): 1.5.33.3.4.2
Horas Presenciales: 64 Horas Autónomas: 64
Correquisito: Total de horas: 128
No. Créditos: 4 Período Académico: Noviembre 2017 – Abril 2018
Nivel: Quinto Fecha: 27 de Noviembre del 2017
Profesor: Ing. Paúl Viscaino Valencia email: [email protected]
RESULTADOS O LOGROS DEL APRENDIZAJE DEL CURSO
CAPACIDADES CEAACES
LOGROS DE APRENDIZAJES DE FIN
DE CARRERA
LOGROS DE APRENDIZAJES DEL SILABO
CONTRIBUCIÓN (ALTA, MEDIA, BAJA)
Análisis del problema
Formula y resuelve problemas que involu-cren aspectos tecnoló-gicos y científicos relacionados con la ingeniería mecánica.
Interpreta y resuelve proble-
mas relacionado al movimiento
de una partícula a lo largo de
su trayectoria por medio de
sistemas de coordenadas y
representarlo gráficamente.
MEDIA
Resolución del
problema
Formula y resuelve
problemas que involu-
cren aspectos tecnoló-
gicos y científicos
relacionados con la
ingeniería mecánica.
Analiza el movimiento acele-
rado de una partícula por
medio de la segunda ley de
Newton y el principio de
trabajo y energía, para
resolver problemas que
implican la conservación de la
energía.
ALTA
Aplicación
de herramientas
Utiliza herramientas
informáticas como
soporte a la actividad
de la ingeniería.
Resuelve problemas de velo-
cidad y aceleración del movi-
miento relativo de un cuerpo
rígido mediante un marco de
referencia de traslación y
rotación.
ALTA
Aplicación de matemática
Diseña sistemas de
conversión de energía.
Aplica las ecuaciones de
movimiento de cinética plana
de un cuerpo rígido simétrico
que experimentan traslación,
rotación alrededor de un eje
fijo y movimiento plano
general.
ALTA
Esmeraldas, 27 de Noviembre del 2017
Elaborado por:
………………………………..…………….
Ing. Paúl Viscaino Valencia
DOCENTE
