FACULTAD: INGENIERIA CARRERA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL (DINÁMICA) SEMESTRE ACADÉMICO: 2011-1
SÍLABO I
DATOS GENERALES 1.1 Nombre de la asignatura: asignatura: DINAMICA 1.2 Código: CIEN 132 1.3 Ciclo de estudios: estudios: 4 1.4 Créditos: 3 1.5 Total de horas semestrales: 4 1.6 Nº de horas por semana: Teoría: 2 Práctica: 2 Total: 2 1.7 Fecha de inicio: lunes 21 de marzo 1.8 Fecha de Culminación: miércoles 20 de julio 1.9 Duración: 17 Semanas 1.10 Prerrequisitos: CIEN 174 1.11 Profesores Ing. / Urteaga García, Juan Manuel Correo electrónico:
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FUNDAMENTACIÓN: El curso de dinámica comprende el estudio del movimiento, el análisis cinemático y dinámico de los mecanismos, su representación matemática y la interpretación analítica de los resultados a través de un lenguaje de programación con la computadora, todos ellos de manera sencilla y en situaciones ideales con aproximación a los casos reales.
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SUMILLA El curso de Dinámica es un curso que dentro de la carrera de ingeniería Civil prepara al alumno para los cursos de mecánica tanto de materiales como de mecánica de fluidos, (Resistencia de Materiales I y II) y (Mecánica de Fluidos I y II) lo mismo que para el curso de Ingeniería Sísmica. Por lo que el alumno dentro del curso aprende a manejar las herramientas de la dinámica en la solución de problemas relacionados con los cursos menci onados. onados.
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COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA Al término del curso se espera que el estudiante se encuentre en condiciones de analizar y solucionar problemáticas relacionadas con la teoría de la dinámica. Preparándolo para poder introducirse en el análisis dinámico de edificios y al mecánica m ecánica de Fluidos y de Materiales
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PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 01: CINEMÁTICA DE LA PARTICULA Y MOVIMIENTO RELATIVO N° de Contenidos Conceptuales Contenidos Contenidos semana Procedimentales Actitudinales 1 Sistema de referencia. Posición. Información sobre el Orden Ecuaciones paramétricas de la curso: Evaluaciones, (Secuencialidad trayectoria. Velocidad y procedimiento de de los aceleración. Velocidad y Entrega de problemas conocimientos) aceleración en coordenadas y/o separatas. cartesianas. Componentes intrínsecas de la aceleración. Aplicaciones. 2 Movimiento de la partícula en Entrega de separata de Trabajo en coordenadas: Problemas grupo Polares Cilíndricas y Esféricas. seleccionados. Aplicaciones. Discusión grupal (seminario). 3 Sistema de coordenadas que gira 1ra. Práctica Calificada. Honestidad con respecto a un sistema de coordenadas fijo. Deducción de las ecuaciones generales para el movimiento de la partícula con respecto al sistema de coordenadas móvil. Aplicaciones. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Explicación, ejemplificación, ejercitación, discusión grupal. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS Pizarra, Proyector de transparencias, VHS, Computador con multimedia. RELACION DE LECTURAS Huang T.C. Mecánica para Ingenieros. Tomo II Dinámica 1985. Fondo Educativo Interamericano. México. Págs. 643 – 657. Mc. Grill, David J. King, Wilton W. Mecánica para Ingeniería y sus aplicaciones II. Dinámica. 1991. Grupo Editorial Iberoamericana. México. Pags. 2 – 56. Yeh, Hsuan. Principles of Mechanics of Solids and Fluids. Volumen 1. Particle and Rigid Body Mecanics. 1980. Mc. Graw Hill. U.S.A. Págs. 104 – 122.
UNIDAD 02: CINEMATICA DEL CUERPO RIGIDO N° de Contenidos Conceptuales Contenidos semana Procedimentales 4 Ecuaciones generales del Entrega de separata de movimiento de un cuerpo rígido. problemas. Movimiento de traslación. • Lectura encargada Movimiento de rotación alrededor de un eje fijo. Propiedades
Contenidos Actitudinales Indagación critica de los conocimientos
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importantes del movimiento de los cuerpos rígidos. Eje instantáneo de rotación y resbalamiento. Aplicaciones. Movimiento plano de los cuerpos rígidos. Centro instantáneo de rotación. Aplicaciones. Movimiento de los cuerpos rígidos con respecto a un sistema de coordenadas móvil. Movimiento de un cuerpo rígido que tiene un punto fijo. Ángulos de Euler. Velocidades de Euler. Movimiento general del sólido. Aplicaciones
Asignación de lectura Actitud crítica y Seleccionada. analítica frente a • 2da. Práctica la información calificada.
Discusión de la lectura seleccionada.
Contrastación de ideas propias Tolerancia y respeto.
ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Explicación, ejemplificación, ejercitación, discusión grupal. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS Pizarra, Proyector de transparencias, VHS, Computador con multimedia. RELACION DE LECTURAS Huang T.C. Mecánica para Ingenieros. Tomo II Dinámica 1985. Fondo Educativo Interamericano. México. Págs. 709 – 723. Yeh, Hsuan. Principles of Mechanics of Solids and Fluids. Volumen 1. Particle and Rigid Body Mecanics. 1980. Mc. Graw Hill. U.S.A. Págs. 123 – 139. Shames, Irving. Ingeniería Mecánica. 1975. Prentice Hall, Inc. New Jersey U.S.A. 790. Págs. 509 –542.
UNIDAD 03: CINEMATICA DEL CUERPO RIGIDO N° de Contenidos Conceptuales Contenidos semana Procedimentales 7 Ecuaciones diferenciales del Entrega de separata de movimiento en diversos sistemas Problemas de coordenadas. Aplicaciones. . • Asignación de lectura Impulso y cantidad de sobre la solución de movimiento. Conservación de la ecuaciones. cantidad de movimiento. Teorema • 3ra. Práctica de la cantidad de movimiento e calificada. impulso. Aplicaciones. 8 EXAMEN PARCIAL 9 Trabajo y energía. Teorema de • Discusión de trabajo energía cinética. problemas. Campos de fuerza conservativos. Energía potencial. Conservación de la energía mecánica.
Contenidos Actitudinales Actitud crítica y analítica frente a la información
Contrastación de ideas propias Tolerancia y respeto.
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Movimiento del centro de masa. Energía cinética total de un sistema de partículas. Ecuación del trabajo y energía. Impulso y cantidad de movimiento. Momento cinético. Aplicaciones.
• Entrega de Separata de problemas. • Asignación de lectura seleccionada.
Indagación critica de los conocimientos.
ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Explicación, ejemplificación, ejercitación, discusión grupal. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS Pizarra, Proyector de transparencias, VHS, Computador con multimedia. RELACION DE LECTURAS • Huang T.C. Mecánica para Ingenieros. Tomo II Dinámica 1985. Fondo Educativo Interamericano. México. Págs. 752 – 768; 793-810; 841-850; 869-881; 889-891; 901-903; 916-919; 1024-1027. • Mc. Grill, David J. King, Wilton W. Mecánica para Ingeniería y sus aplicaciones II. Dinámica. 1991. Grupo Editorial Iberoamericana. México. Págs. 57 – 126. • Yeh, Hsuan. Principles of Mechanics of Solids and Fluids. Volumen 1. Particle and Rigid Body Mecanics. 1980. Mc. Graw Hill. U.S.A. Págs. 153 – 170; 245 – 248. • Beer, Ferdinand and Johnston, Russell Jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica. 1995 Mc. Graw Hill, México. Págs. 72-82; 89-93; 101-104; 122-129; 140-150; 156-159; 169-176; 188-191; 198-200; 210-220. UNIDAD 03 DINAMICA DEL CUERPO RIGIDO Y VIBRACIONES. N° de Contenidos Conceptuales Contenidos semana Procedimentales 11 Momento cinético de un cuerpo rígido. • 4ta. Práctica calificada. Momentos y productos de inercia de sólidos. Rotación de ejes coordenados. Ejes principales. Ecuaciones generales del movimiento. Traslación. Rotación alrededor de un eje fijo. 12 Movimiento plano. Rotación alrededor • Entrega de separata de un punto fijo. de problemas. Ecuaciones del trabajo y energía para • Asignación de lectura cuerpos rígidos. seleccionada. Ecuación de Lagrange aplicada a vibraciones de sólidos. 13 Vibración de una partícula con un • Discusión de grado de libertad. problemas Fuerzas que intervienen. Ecuación diferencial del movimiento vibratorio. Principio de D´ Alambert para el planteo de la ecuación diferencial del movimiento para sistemas de un grado de libertad. Aplicaciones
Contenidos Actitudinales Honestidad
Indagación critica de los conocimientos.
Actitud crítica y analítica frente a la información
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Vibraciones libres sin amortiguamiento. Respuesta dinámica. Movimiento libre amortiguado. Movimiento sobreamortiguado. Movimiento con amortiguamiento crítico. Vibraciones libres sub-amortiguadas. Decremento logarítmico. Disipación de energía. Aplicaciones. Vibraciones forzadas amortiguadas. Amplificación dinámica. Aislamiento de vibraciones. Integral de Duhamel. EXEMEN FINAL EXAMEN DE APLAZADOS
• 5ta. Práctica calificada. Honestidad
• Entrega de separata de problemas. • Síntesis del curso
Indagación critica de los conocimientos.
ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Explicación, ejemplificación, ejercitación, discusión grupal. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS Pizarra, Proyector de transparencias, VHS, Computador con multimedia. RELACION DE LECTURAS • Huang T.C. Mecánica para Ingenieros. Tomo II Dinámica 1985. Fondo Educativo Interamericano. México. Págs. 921-1027; 968-988; 1007-1014; 1024-1027. • Beer, Ferdinand and johnston, Russell Jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica. 1995 Mc. Graw Hill, México. Págs. 303-321; 327-344; 352-364; 369-378; 379-393; 401409; 416-424; 441-490. • Yeh, Hsuan. Principles of Mechanics of Solids and Fluids. Volumen 1. Particle and Rigid Body Mecanics. 1980. Mc. Graw Hill. U.S.A. Págs. 274-276; 319-328; 356-359. • Hibbeler, R.C. Mecánica, Dinámica. 1995. Prentice Hall Hispanoamérica. México. Págs. 341-354; 361-369; 370-382; 384-395; 411-416. • VI ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS (La asignatura se desarrolla en la modalidad de Taller, de manera práctica, dialógica, aplicando metodologías activas, fomentando la discusión crítica y el planteamiento de criterios personales respecto a los temas tratados. Las experiencias de aprendizaje se desarrollarán orientadas por los siguientes métodos activos: a. Método Basado en Problemas, Método de Proyectos y Método del Arco (tomando en consideración tiempos de desarrollo, cargas que se asignan y que el curso es uno entre otros, correspondiendo al ciclo) b. Lecturas dirigidas (cuyo control debe ser personalizado) c. Seminarios d. Vídeo-foro e. Trabajo de Investigación f. Visitas o Prácticas de campo g. Estudio de Casos h. Discusión en pequeños grupos. i. Talleres
j. Foro Virtual
VII MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS: Los materiales o equipos de enseñanza que se empleará serán especificados para cada Unidad: Materiales educativos interactivos, Materiales educativos para la exposición y Equipos del laboratorio Especifica los materiales o equipos de enseñanza a emplearse.
VIII TÉCNICAS, INSTRUMENTOS E INDICADORES DE EVALUACIÓN: 7.1 NOTAS: La evaluación del aprendizaje será permanente, El proceso de evaluación se realizará mediante: a) Práctica calificada Exámenes escritos. b) Trabajos domiciliarios prácticos. c) Otros factores • Se tomará en cuenta la participación en clase • Trabajos domiciliarios prácticos Las notas se promediaran como se indica a continuación: • NP = 0.25(PP1) + 0.25(EP) + 0.25(PP2) + 0.25(EF) • NP→ Nota Promocional • PP1 → Promedio de Práctica 1 • EP→ Examen Parcial • PP2 → Promedio de Prácticas 2 • EF→ Examen Final PP1 = 0.25(PC1)+0.25(PC2)+0.25(TD1)+0.25(PEC) • PC1→ Práctica Calificada 1 • PC2→ Práctica Calificada 2 • TD1→ Trabajo Domiciliario • PEC→ Participación en Clase • 7.2 REQUISITOS DE APROBACIÓN • Asistir al 70% de las clases como mínimo • Rendir los exámenes y prácticas dirigidas • Obtener una nota promocional mayor o igual a 11 (once). 7.3 EXAMEN DE APALZADOS • •
Podrán rendirlo aquellos alumnos cuyo promedio sea mayor o igual a siete (7) Para aquellos que rindan examen de aplazados la nota final resultará del promedio simple entre la nota promocional y la nota del examen aplazados.
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PROGRAMA DE CONSEJERÍA La Consejería es una actividad académica que tienen como propósito orientar y apoyar a los estudiantes durante su proceso de formación profesional. Luego de clase se desarrollara el program de s¿consejeria
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS • Huang T.C. Mecánica para Ingenieros. Tomo II Dinámica 1985. Fondo Educativo Interamericano. México. 1055 Pág. • Beer, Ferdinand and Johnston, Russell Jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica. 1995 Mc. Graw Hill, México. 1323 Pág. • Hibbeler, R.C. Mecánica. Dinámica. 1995. Prentice Hall Hispanoamérica. México. 623 Pág. • Shames, Irving. Ingeniería Mecánica. 1975. Prentice Hall, Inc. New Hersey U. S. A. 790 Pág. • Mc Gill. David I. King Wilton W. Mecánica para Ingeniería y sus Aplicaciones II. Dinámica. 1991. Grupo Editorial Iberoamerica. México. 586 Pág. • Bedford, Anthony – Fowler Wallace. Dinámica. Mecánica para Ingeniería. 1996. Addison Wesley Iberoamericana U. S. A. 548 Pág. • Thomson, William. Teoría de Vibraciones 1981. Prenticen Hall Hispanoamericana. México. • Chopra, Anil K. Dynamics of Structures. 1995. Pretince Hall, Inc. U.S.A. 729 Pág. • Yeh, Husuan. Principles of Mechanics of Solids and Fluids. Volume 1. Particle and RigBody Mechanics. 1980 Mc Graw Hill. U.S.A. 359 Pág.
