Mmc_act y Evidencias (1)

Mecánica de medios continuos

Unidad . Medios continuos

Actividades

Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales | Energías Renovables 1

Tarea

Actividades Unidad 1

Actividad 1. Escalares, vectores y tensores

Documento: Ejercicio de

clasificación y definición de los

escalares, vectores y tensores.

Logro de aprendizaje: Analizar e identificar las

diferencias entre los conceptos básicos de

escalares, vectores, tensores entender su

aplicación en los siguientes conceptos base para

el manejo matemático de medios continuos.



Actividades


Instrucciones

Esta actividad tiene el propósito de que tu Docente te retroalimente para que sepas si tu

aprendizaje de las formas en que se clasifican y se definen los escalares, vectores y

tensores ha sido el adecuado.

1. Primera parte. Observa el video y escribe un resumen de mínimo media página con

las características de los escalares y los vectores.

Video en ingles: “Introduction to Vectors and Scalars”

http://www.khanacademy.org/science/physics/mechanics/v/introduction-

to- vectors-and-scalars

El mismo video pero editado en una versión en español, la dirección es:

http://www.youtube.com/watch?v=FZ3WQzCdreA

2. Segunda parte. Lee los documentos sobre el manejo de los escalares y los vectores

en Pasinato (2008) y resuelve los ejercicios que están resueltos en el siguiente sitio de

internet. Escribe mínimo media página de una síntesis de tu aprendizaje.

Entra en la página http://www.slideshare.net/guest229a344/vectores-problemas

3. Tercera parte. Observa el video y escribe las características de los tensores y los

vectores.

Escribe 5 aplicaciones prácticas de energías renovables donde se utilizan

escalares, vectores y tensores.

Escribe un resumen de mínimo media página sobre las características

de los tensores y 5 aplicaciones prácticas de la teoría en energías

renovables

Video en ingles: “What's a Tensor?”

http://www.youtube.com/watch?v=f5liqUk0ZTw

Otra opción de vídeo en español es la siguiente:

http://www.youtube.com/watch?v=ZPABGQoJxg4&list=PL1Wm3xyHhVXys1hnpx

b-CIdGn-g92eA08

4. Cuarta parte. Lee el artículo científico en inglés sobre la representación gráfica de los

tensores de varios órdenes. Hacer un resumen de mínimo media página sobre la

representación gráfica de los tensores. Puedes obtener una idea clara del libro de Xavier

Oliver Olivella, Mecánica de medios continuos”, (2002).

Articulo científico:

http://www.jwave.vt.edu/~rkriz/Pubs/Tensor_Viz/Tensor_Invariance.pdf

Documento entregable Actividad 1:

http://www.khanacademy.org/science/physics/mechanics/v/introduction-to-vectors-and-scalars



http://www.youtube.com/watch?v=FZ3WQzCdreA

http://www.slideshare.net/guest229a344/vectores-problemas

http://www.youtube.com/watch?v=f5liqUk0ZTw

http://www.youtube.com/watch?v=ZPABGQoJxg4&list=PL1Wm3xyHhVXys1hnpxb-CIdGn-g92eA08

http://www.jwave.vt.edu/~rkriz/Pubs/Tensor_Viz/Tensor_Invariance.pdf



Actividades


Entrega un documento de mínimo 2 páginas que tiene 4 partes:

1. Un resumen de mínimo media página con las características de los escalares y

los vectores.

2. Proceso de solución de los ejercicios que se indican en la segunda parte de la

actividad y el escrito de la síntesis sobre tu aprendizaje.

3. Un resumen de mínimo una media página sobre las características de los

tensores y los vectores y 5 aplicaciones prácticas de energías renovables donde

se utilizan escalares, vectores y tensores.

4. Un resumen de mínimo media página sobre la representación gráfica de los

tensores.



Actividades


Tarea

Actividad 2. Medios continuos

Documento: Resolver y analizar

ejercicios con escalares, vectores

y tensores.

Logro de aprendizaje: Identificar aplicaciones

específicas de herramientas matemáticas

avanzadas para definir los medios continuos.

Instrucciones

Ésta actividad tiene el propósito de que apliques los conocimientos obtenidos en el

segundo tema de la unidad 1 para resolver ejercicios con escalares, vectores y tensores,

mecanizando tus habilidades por repetición.

1. Primera parte. Resuelve y analiza los ejercicios de 1 a 15 (se encuentran en las

páginas 26 y 27) del libro Pasinato, H. D. (2008). Fundamentos de mecánica de fluidos.

Buenos Aires: UTN. Desarrolla cada operación y escribe los resultados en un archivo.

2. Segunda parte. Analiza la necesidad de definir los medios continuos mediante una

lectura del libro siguiente, de la página 5 hasta la página 25 de Pasinato, H. D.

(2008).Fundamentos de mecánica de fluidos. Buenos Aires: UTN. Prepara un ensayo de

mínimo una página sobre la necesidad de definir la materia como medio continuo.



1. Mínimo dos páginas con el desarrollo de las operaciones para resolver y

analizar los ejercicios indicados en la actividad 3.

2. Un ensayo de mínimo una página sobre la necesidad de definir la materia como

medio continuo.



Actividades


Tarea

Actividad 3. Conceptos básicos y modelos matemáticos para los medios continuos

Documento: Modelado y

solución de ejercicios

Logro de aprendizaje: Identificar aplicaciones

específicas de las herramientas matemáticas

avanzadas para modelar los medios continuos.

Instrucciones

La actividad tiene el propósito de que apliques los conocimientos obtenidos de la forma

general en que se utilizan matemáticamente los escalares, vectores y tensores y la forma

de aplicar el conocimiento en problemas prácticos de energías renovables.

En la actividad se manejan los conceptos fundamentales y los modelos matemáticos

como la descripción material y espacial para el medio continuo.

La actividad consiste en 2 partes, ofreciendo la visión complementaria sobre la teoría de

los conceptos fundamentales para los medios continuos y la descripción espacial y

temporal del medio continuo. La actividad utiliza un libro con ejercicios resueltos y un

video para poder entender mejor el manejo matemático fundamental.

1. Primera parte. Resuelve los ejemplos de la página 5 a la 11 del libro de Olivella,

(2002). Mecánica de medios continuos para ingenieros y elabora un resumen de las

operaciones que realizaste para encontrar cada uno de los resultados. Describe los tipos de

modelación matemática del medio continuo, la descripción material y espacial.

2. Segunda parte. Analiza el conocimiento del video en inglés sobre el uso de los

conceptos básicos de la mecánica de medios continuos para fluidos y escribe un ensayo

de reflexión sobre el video, en mínimo una media página:

Video en ingles “Fluid Dynamics, Motion, Velocity, Acceleration”

http://www.youtube.com/watch?v=xhJkWcMYZTs

http://www.youtube.com/watch?v=xhJkWcMYZTs



Actividades




1. Una síntesis de las operaciones que realizaste para resolver los ejercicios

mencionados.

2. Un ensayo de reflexión sobre el video correspondiente a la actividad 4, segunda

parte, en mínimo una media página.

3. Una síntesis de mínimo una página para analizar los tipos de modelación

matemática del medio continuo, la descripción material y espacial.



Actividades


Evidencia de aprendizaje I. Problema Prototípico

Evidencia:

Entrega de un reporte de resolución de

ejercicios y de una simulación para

entender el manejo de escalares, vectores,

tensores y los tipos de modelación

matemática de los medios continuos.

Competencia específica

Modelar fenómenos físicos para describir

fenómenos de transporte en los sistemas

de energías renovables mediante el uso de

conceptos básicos de la mecánica de

medios continuos.

Instrucciones

El propósito de la actividad es permitirte aplicar los conocimientos obtenidos para

representar por medio de escalares, vectores y tensores un fenómeno físico presente en

las energías renovables, identificando un problema típico relacionado con dicho

fenómeno. El problema consiste en la fabricación de una turbina eólica casera de tres

aspas, deberás analizar toda la problemática relacionada con la mecánica de medios

continuos, con ello te darás cuenta de la importancia de los vectores y tensores para el

análisis de tensiones sobre las aspas de la turbina. La primera evidencia consiste en un

análisis sencillo del problema y la reunión de los materiales para su realización.

1. Analiza el comportamiento del tensor de deformación, resolviendo los ejemplos

de la página 28 hasta la página 42, y de la página 50 hasta la 52 del libro de

Olivella (2002). Mecánica de medios continuos para ingenieros. Escribe un

resumen de los desarrollos y resultados sobre el comportamiento del tensor de

deformación.

2. Investiga en las siguientes direcciones cómo es posible hacer una turbina eólica

domestica:

http://www.todoproductividad.blogspot.mx/2012/01/guia-para-la-construccion-artesanal-

de_12.html,

http://www.telpin.com.ar/interneteducativa/PeriodicoTEduca/EnergiaEolica/ROTOR.htm

3. Identifica los fenómenos físicos relacionados, representables con escalares,

vectores y tensores.

4. Modela los fenómenos a controlar utilizando escalares, vectores y tensores.

5. Busca el software que te permita representar un modelo para las aspas de la turbina.

http://www.todoproductividad.blogspot.mx/2012/01/guia-para-la-construccion-artesanal-de_12.html

http://www.todoproductividad.blogspot.mx/2012/01/guia-para-la-construccion-artesanal-de_12.html

http://www.telpin.com.ar/interneteducativa/PeriodicoTEduca/EnergiaEolica/ROTOR.htm



Actividades


Empieza a estudiar las características que debe tener la versión óptima de

la turbina si se desea colocar dicha turbina en alguna zona de la

República Mexicana como por ejemplo la zona de la “Ventosa”.

6. Utiliza las herramientas y métodos provistos en la unidad para complementar tu

solución.

7. Diseña en papel una turbina eólica, has una lista de los materiales necesarios

para aspas y motor, la idea es que lleves a cabo tu diseño y lo pongas a prueba.

Considera materiales domésticos y de fácil adquisición.


Unidad 2. Tensores en medios continuos

Actividades


8. Elabora un ensayo en el que presentes la problemática detectada, la justificación

del por qué es importante resolverla, la propuesta de solución, los antecedentes,

formas en que se ha resuelto, diferencias entre esas formas y la propuesta del

estudiante, los fenómenos físicos involucrados a controlar, el modelado

matemático utilizando escalares, vectores y tensores, la descripción espacial o

material de los fenómenos involucrados, tus conclusiones y las referencias

bibliográficas (mínimo 5).

9. Envía a tu Docente el ensayo en un documento con la nomenclatura ER-

MMC_U1_EA_XXYZ.



Actividades



Actividad 1 . Ecuaciones de balance

Documento: Ejercicios utilizando los

conceptos de ecuaciones de balance y

sus aplicaciones.

Logro de aprendizaje:

Relacionar los conceptos básicos utilizados

en las ecuaciones de balance de masa.

Instrucciones

Esta actividad tiene el propósito de que utilices los conceptos de ecuaciones de balance

y sus aplicaciones para medios continuos.

1 Descarga el documento que tu Docente te enviará. Una vez que lo tengas

lee las instrucciones que en él aparecen.

2 Una vez que hayas leído el documento, clasifica y define los conceptos de

ecuaciones de balance y sus aplicaciones, resolviendo los ejercicios

especificados.

3 Envía a tu Docente las respuestas en un documento con la nomenclatura

MMC_U2_A1_XXYZ.



Actividades


Foro

Actividad 2. Experimento de Reynolds

Documento: Discusión en línea. Logro de aprendizaje: Identificar y entender los

tipos de implicaciones teóricas y prácticas del

experimento de Reynolds.

Instrucciones

Esta actividad tiene el propósito de permitir que apliques los conocimientos que obtuviste

en el segundo tema de la segunda unidad, utilizando los conceptos básicos de las

ecuaciones de balance y las implicaciones teóricas y prácticas del experimento de

Reynolds , habilidades de comunicación, habilidades para buscar, procesar y analizar

información, y aquellas que te permiten abstraer el conocimiento, con el fin de que

especifiques cuales son ciertos fenómenos que pueden ser representados por medio de

las ecuaciones de balance.

1 Descarga el documento que tu Docente te enviará.

2 Una vez que lo tengas lee las instrucciones del documento.

3 Analiza las instrucciones y determina la utilidad de los conceptos básicos de las

ecuaciones de balance y las implicaciones teóricas y prácticas del experimento

de Reynolds.

4 Presenta tu análisis en foro y discute procedimientos para determinar y las

implicaciones teóricas y prácticas del experimento de Reynolds.

5 Efectúa un cierre de la discusión presentando tus conclusiones.



Actividades


Tarea

Actividad 3. Ejercicios de ecuaciones de balance


ejercicios de ecuaciones de balance y

sus implicaciones prácticas.

Logro de aprendizaje: Identificar tipos de

ejercicios de ecuaciones de balance y sus

implicaciones prácticas.

Instrucciones

Ésta actividad tiene el propósito de que apliques los conocimientos obtenidos en el

segundo tema de la unidad 2 para resolver ejercicios de ecuaciones de balance y sus

implicaciones prácticas.


2 Revisa la información que se proporciona en cada inciso.

3 Resuelve los ejercicios presentados.

4 Escribe el ejercicio, el procedimiento paso a paso y la solución en un documento.

5 Envía el documento a tu Docente, nombrándolo MMC_U2_A3_XXYZ.



Actividades


Tarea

Actividad 4. Elasticidad y plasticidad

Documento: Modelado y solución de

ejercicios.

Logro de aprendizaje: Identificar y analizar

los conceptos importantes sobre la elasticidad

y plasticidad.

Instrucciones


general en que se utilizan matemáticamente los conceptos de elasticidad y plasticidad y

la forma de aplicar el conocimiento en problemas prácticos de energías renovables.


2 Lee los ejercicios presentes en cada inciso.

3 Analiza los ejercicios y determina cuáles son las aplicaciones prácticas para

energías renovables.

4 Crea los modelos matemáticos utilizando los conceptos de elasticidad y

plasticidad.

5 Utiliza los métodos aprendidos en la unidad para resolver los ejercicios

indicados, utilizando los tipos correspondientes de modelación matemática para

la elasticidad o plasticidad.

6 Presenta tus resultados en forma de reporte, en él detalla el tipo de modelación

matemática utilizada, la elasticidad o la plasticidad, el método de solución, los

cálculos realizados y la respuesta.


MMC_U2_A4_XXYZ.

Consideraciones específicas

Utiliza el formato de reporte provisto por tu Docente


Unidad 3. Modelos matemáticos y sus aplicaciones en

energías renovables

Actividades

División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales | Energías Renovables 1

Evidencia de aprendizaje II.

Instrucciones:

Continuamos con la solución al problema de la elaboración de una turbina eólica casera. El

propósito de la actividad permite aplicar los conocimientos obtenidos para representar por

medio de diferentes fenómenos de transporte y de deformación en sistemas de energías

renovables mediante la utilización de las propiedades de sólidos y fluidos en reposo de

medios continuos, un fenómeno físico presente en las energías renovables, identificando

una parte de complejidad que se puede añadir a tu problema, desarrollando la segunda

versión del estudio de la turbina eólica, poniendo énfasis en que para elaborar las aspas

se deben usar materiales y un diseño adecuado que permita resistir las fuerzas presentes

en las aspas.

1 Tomando en cuenta todo el conocimiento adquirido en la unidad 2 y las

necesidades de las aspas de una turbina eólica, identifica una parte más

compleja que se puede añadir a tu simulación.

2 Investiga en fuentes bibliográficas confiables las formas en que se ha resuelto el

problema.

3 Identifica los fenómenos físicos relacionados, representados por propiedades de

sólidos y fluidos en reposo.

4 Modela los fenómenos a controlar utilizando propiedades especificas de los

sólidos y fluidos en reposo.

5 Selecciona el software que te permite representar tu modelo. Has una simulación de la turbina que has diseñado. 6 Diseña una aspa de la turbina. Con el material que hayas seleccionado elabora

un aspa de la turbina, sométela a esfuerzos y si consideras que el diseño es

resistente, elabora las tres aspas de la turbina, toma fotografías del diseño e

incluyelas en tu reporte.

7 Utiliza las herramientas y métodos provistos en la unidad para complementar tu

solución.

8 Elabora un ensayo en el que presentes la problemática detectada, la justificación

del por qué es importante resolverla, la propuesta de solución compleja, los

antecedentes, formas en que se ha resuelto, diferencias entre esas formas y la

propuesta del estudiante, los fenómenos físicos involucrados a controlar, el




Actividades


modelado matemático utilizando propiedades especificas de los sólidos y fluidos en

reposo, tus conclusiones y las referencias bibliográficas (mínimo 5) y la primera

versión de la simulación de las aspas de la turbina.

9 Envía a tu Docente el ensayo y la versión de la simulación en un documento con

la nomenclatura MMC_U2_EA_XXYZ.




Actividades


Tarea


Actividad 1. Tensor de tensión

Documento: Ejercicios sobre la parte teórica del manejo del tensor de tensión y análisis de los tipos de ejercicios.

Logro de aprendizaje: Analizar e identificar

las partes claves del manejo teórico del

tensor de tensión y entender la manera de

solucionar los ejercicios.

Instrucciones

1 Descarga el documento que tu Docente te enviará. Una vez que lo tengas

lee las instrucciones que en él aparecen.

2 Una vez que hayas leído el documento, define el tensor de la tensión, en acuerdo

con el conocimiento aprendido en la unidad, especificando sus características

matemáticas, físicas y sus aplicaciones para las energías renovables.


MMC_U3_A1_XXYZ.




Actividades


Tarea

Actividad 2. Manejo de los fluidos


ejercicios sobre el manejo estático y

dinámico de los fluidos.

Logro de aprendizaje: Usando los conceptos

aprendidos, analizar la diferencia entre los

cálculos necesarios para describir

comportamiento estático y dinámico de los

fluidos.

Instrucciones

Ésta actividad tiene el propósito de que apliques los conocimientos obtenidos en la

unidad 3 para resolver ejercicios de estática y dinámica de los fluidos, mecanizando tus

habilidades por repetición.


2 Revisa la información que se proporciona en cada inciso.

3 Resuelve los ejercicios presentados.

4 Escribe el ejercicio, el procedimiento paso a paso y la solución en un documento.

5 Envía el documento a tu Docente, nombrándolo MMC_U3_A2_XXYZ.




Actividades


Foro

Actividad 3. Barrera de Ámsterdam

Documento: Discusión en línea. Logro de aprendizaje: Aplicar el conocimiento

previo del curso para analizar la información y

entender sus aplicaciones en una obra maestra

de la ingeniería.

Instrucciones

Esta actividad tiene el propósito de permitir que apliques los conocimientos que

obtuviste, utilizando las propiedades de los sólidos y fluidos, tanto como concepto del

tensor de tensión, habilidades de comunicación, habilidades para buscar, procesar y

analizar información, y aquellas que te permiten abstraer el conocimiento, con el fin de

que especifiques ciertos fenómenos que pueden ser representados por medio del tensor

de tensión.


2 Una vez que lo tengas lee las instrucciones del documento.

3 Analiza las instrucciones y determina la utilidad práctica de las características de

los sólidos y fluidos y del tensor de tensión.

4 Presenta tu análisis en foro y discute procedimientos para determinar la utilidad

de los conceptos básicos de los sólidos y fluidos, así como el tensor de tensión.

5 Efectúa un cierre de la discusión presentando tus conclusiones.




Actividades


Tarea

Actividad 4. Aplicaciones en energías renovables

Documento: Modelado y

aplicaciones de manejo de fluidos

en el área de energías renovables.

Logro de aprendizaje: Aplicar los conocimientos

previos para analizar y entender las aplicaciones

industriales actuales en el área de energías

renovables.

Instrucciones


general, matemática, sobre el manejo estático y dinámico de los fluidos y que analices la

manera de utilizar el conocimiento matemático en aplicaciones prácticas de energías

renovables.


2 Determina cuáles son las aplicaciones prácticas para energías renovables.

3 Crea los modelos matemáticos utilizando los conceptos de estática y dinámica de

fluidos.

4 Utiliza los métodos aprendidos en la unidad, utilizando los tipos correspondientes

de modelación matemática de los fluidos y sólidos, para analizar las aplicaciones

en energías renovables.

5 Presenta tus resultados en forma de reporte, en él detalla los tipos de

aplicaciones en energías renovables, el tipo de modelación matemática utilizada,

de los sólidos o estática y dinámica de fluidos y tus conclusiones.


MMC_U3_A4_XXYZ.

Consideraciones específicas

Utiliza el formato de reporte provisto por tu Docente.




Actividades


Evidencia de aprendizaje. III

Instrucciones

Damos solución completa al problema prototípico. El propósito de la actividad es aplicar

los conocimientos obtenidos para representar por medio de modelos constitutivos los

fenómenos físicos presente en las energías renovables, identificando y agregando mayor

complejidad a tu simulación con el tensor de tensión y el manejo estático y dinámico

que afecta a una turbina eólica.

1 Dentro de tu problema, identifica la complejidad que pudieras agregar.

2 Investiga en fuentes bibliográficas confiables formas en que se utilizan

los modelos constitutivos.

3 Identifica los fenómenos físicos relacionados, representables con los modelos

constitutivos.

4 Modela los fenómenos a controlar utilizando modelos constitutivos.

5 Analiza los resultados de la simulación que obtuviste del software. Determina si los datos obtenidos son los esperados. En caso de que no lo sean, plantea una posible solución preguntándote, ¿qué parámetros cambiaría?, ¿qué parte del diseño es el importante? 6 Has funcionar la turbina, prueba que con ella puedes generar energía eléctrica

conectando un foco en sus terminales. Saca fotografías o video e incluye las

evidencias en tu reporte. En caso de que no haya funcionado, ¿qué consideras

podrías mejorar?

7 Utiliza las herramientas y métodos presentados en la unidad para complementar

la solución provista.

8 Elabora un ensayo en el que presentes la problemática detectada, la justificación

del por qué es importante resolverla, la propuesta de solución compleja, los

antecedentes, formas en que se ha resuelto, diferencias entre esas formas y la

propuesta, los fenómenos físicos involucrados a controlar, el modelado

matemático utilizando los modelos constitutivos, tus conclusiones y las

referencias bibliográficas (mínimo 5) y también tu última versión de la simulación.

9 Envía a tu Docente el ensayo y la simulación en un documento con la

nomenclatura MMC_U3_EA_XXYZ.

Mmc_act y Evidencias (1)

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