UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA MECANICA MECANICA DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO ACADEMICO ACADEMICO DE
SILABO P.A. 2011-II
1.
INFORMACION GENERAL
Nombre del curso : Código del curso : Especialidad : Condición : Ciclo de estudios : Pre-requisitos : Número de créditos : Total de horas semestrales: Total de horas por semana Teoría : Practica : Laboratorio : Duración : Sistema de evaluación : Subsistema de evaluación Profesor de teoría : Profesor de práctica :
2.
DINÁMICA MC 338 M3, M4, M5 y M6 OBLIGATORIO 04 MC337
04 84 06 03 03 17 SEMANAS. H : SUB 14 Ing. Tito Vílchez
SUMILLA
El curso teórico 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. 3.
OBJETIVOS
Objetivos Generales Proporcionar al estudiante los conceptos y la la comprensión de los fenómenos concernientes a la la mecánica, mecánica, dándole una base sólida sólida en su formación. Al término del curso el estudiante tendrá la capacidad de reconocer los efectos de las fuerzas sobre los cuerpos rígidos rígidos y los efectos de las fuerzas sobre los cuerpos rígidos y el movimiento que adquieren los mismo como resultado de las fuerzas que actúa en ellos. El estudiante será capaz de explicar a través del álgebra vectorial, las derivadas de un vector y el análisis matricial. Explicar los conceptos cinemáticas en coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas. Objetivos Específicos Específicos
1. El estudiante será capaz de explicar a través del álgebra vectorial, las derivadas de un vector y el análisis matricial. 2. Explicar los conceptos cinemáticos en coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas. 3. Describir las ecuaciones matemáticas de estos conceptos en las distintas aplicaciones físicas. 4. Conocer las definiciones del movimiento relativo en el plano, a través de las ecuaciones matemáticas. 5. Diferenciar los sistemas de coordenadas inerciales y los no inerciales. 6. Enunciar las condiciones de relatividad y poder aplicarlas en la resolución de problemas 7. Explicar los conceptos de velocidad angular del sistema de coordenadas móviles. 8. Explicar los conceptos de aceleración del sistema de coordenadas móviles. 9. Calcular la velocidad y aceleración instantánea de una partícula en el espacio. 10. Describir las ecuaciones y fórmulas matemáticas que gobiernan este movimiento. 11. Explicar el valor y dirección de la aceleración de Coriolis. 12. Explicar el movimiento de un cuerpo rígido en el plano tanto en traslación pura como en rotación pura y en el caso general de traslación y rotación. 13. Identificar los casos en los cuales se aplica el concepto de centro instantáneo de rotación. 14. Calcular velocidades y aceleraciones lineales como angulares de un cuerpo rígido en movimiento. 15. Explicar el movimiento de un cuerpo rígido en el espacio y manejar el concepto de proyectividad en la solución de problemas aplicativos. 16. Explicar las definiciones de momentos y productos de inercia en masas para poderlos utilizar en los problemas vinculados con la dinámica de cuerpo rígido. 17. Relacionar fuerzas, energía, impulso lineal y angular en aplicaciones para cuerpos rígidos. 18. Explicar los aspectos rotacionales que sostienen los principios del Impulso y Momentum y del Trabajo y la Energía para resolver los problemas de movimiento espacial del cuerpo rígido. 4.
PROGRAMA 1º SEMANA CAPITULO 1. CINEMATICA DE PARTICULA CONCEPTOS INTRODUCTORIOS Y DEFINICIONES. Derivada de un vect or. MOVIMIENTO ABSOLUTO DE LA PARTICULA En coordenadas rectangulares. En coordenadas tangencial y normal. Coordenadas Polares. En coordenadas cilíndricas. En coordenadas esféricas. Transformación de coordenadas. Aplicaciones. 2º SEMANA CAPITULO 1. CINEMATICA DE PARTICULA
MOVIMIENTO RELATIVO DE LA PARTICULA EN EL PLANO . Ejes de referencia en traslación. Ejes de referencia en rotación. Ejes de referencia en traslación rotación. Aplicaciones.
3º SEMANA CAPITULO 1. CINEMATICA DE PARTICULA MOVIMIENTO RELATIVO DE LA PARTICULA EN EL ESPACIO. Ejes de referencia en traslación. Ejes de referencia en rotación. Ejes de referencia en traslación y rotación. Aplicaciones. 4º SEMANA CAPITULO 1. CINEMATICA DE PARTICULA MOVIMIENTO RELATIVO DE LA PARTÍCULA EN EL ESPACIO. Velocidad y aceleración angular del sistema de coordenadas móviles. Aplicaciones para estos casos especiales. 5º SEMANA CAPITULO 2. CINEMATICA DE CUERPO RIGIDO CINEMÁTICA DE CUERPO RÍGIDO EN EL PLANO. Traslación pura. Rotación pura alrededor de un eje. Análisis del movimiento plano general absoluto de un cuerpo rígido. 6º SEMANA CAPITULO 2. CINEMATICA DE CUERPO RIGIDO CINEMÁTICA DE CUERPO RÍGIDO EN EL PLANO. Análisis de cuerpos rodantes aplicaciones. 7º SEMANA CAPITULO 2. CINEMATICA DE CUERPO RIGIDO CINEMÁTICA DE CUERPO RÍGIDO EN EL ESPACIO. Proyectividad y sus aplicaciones. Análisis del movimiento relativo usando ejes en rotación y traslación. Ángulos de Euler. Movimiento general. 8º SEMANA EXAMEN PARCIAL 9º SEMANA CAPITULO 3 MOMENTOS Y PRODUCTOS DE INERCIA DE MASAS. Conceptos de Momentos de Inercia. Radio de Giro. Teorema de Steiner. Momentos de Inercia con respecto a un Eje Arbitrario. Aplicaciones. 10º SEMANA CAPITULO 4 CINÉTICA DE CUERPO RÍGIDO EN EL PLANO. Fuerzas y aceleraciones. Ecuaciones del movimiento para cinética plana. Casos de traslación pura. Rotación pura. Caso general de traslación y rotación. 11º SEMANA
CAPITULO 4 CINETICA DE CUERPO RIGIDO TRABAJO Y ENERGÍA. Energía cinética de un cuerpo rígido. Trabajo de una fuerza. Trabajo de una par. Principio del trabajo y la energía. Conservación de la energía. 12º SEMANA CAPITULO 4 CINETICA DE CUERPO RIGIDO IMPULSO Y MOMENTUM. Momentum lineal y angular de un cuerpo rígido. Principio del Impulso y Momentum para un cuerpo rígido. Conservación del Momentum. 13º SEMANA CAPITULO 4 CINETICA DE CUERPO RIGIDO CINETICA DE CUERPO RÍGIDO EN EL ESPACIO. Momentum angular de un cuerpo rígido. Principio del trabajo y la energía. 14º SEMANA CINETICA DE CUERPO RIGIDO CINETICA DE UN CUERPO RÍGIDO EN EL ESPACIO. Energía cinética de un cuerpo rígido. Principio del trabajo y la energía. Ecuaciones del movimiento de un cuerpo rígido. Trompos simétricos y giroscopios. 15º SEMANA VIBRACIONES VIBRACIONES LIBRES Y FORZADAS. Vibración libre sin amortiguamiento. Métodos de Energía. Vibración forzada sin amortiguamiento. Vibración libre con amortiguamiento viscoso. Vibración forzada con amortiguamiento viscoso. Aplicaciones. 16º SEMANA EXAMEN FINAL 17º SEMANA EXAMEN SUSTITUTORIO 5.
ESTRATEGIAS DIDACTICAS
1. Método de Preguntas. Con base en preguntas llevar a los alumnos a la discusión y análisis de información pertinente a la materia. Promueve la investigación. Estimula el pensamiento crítico. Desarrolla habilidades de análisis y síntesis. Los estudiantes aplican verdades "descubiertas" para la construcción de conocimientos y principios. 2. Aprendizaje Basado en Problemas. Los estudiantes deben trabajar en grupos pequeños, sintetizar y construir el conocimiento para resolver los problemas, que por lo general han sido tomados de la realidad. Favorece el desarrollo de habilidades para el análisis y síntesis de información.
Permite el desarrollo de actitudes positivas ante problemas. Desarrolla habilidades cognitivas y de socialización. Se realiza la resolución de casos sencillos, con discusión e interpretación de los resultados, haciendo luego casos regulares y complejos, coincidentes con las evaluaciones que se realizan en prácticas y exámenes. 3. Juego de Roles. Ampliar el campo de experiencia de los participantes y su habilidad para resolver problemas desde diferentes puntos de vista. Abre perspectivas de acercamiento a la realidad. Desinhibe. Motiva. Fomenta la creatividad. Para discutir un tema desde diferentes roles. Para promover la empatía en el grupo de alumnos. Para generar en los alumnos conciencia sobre la importancia de interdependencia grupal. El profesor debe conocer bien el procedimiento referente a generar habilidades para la facilitación del aprendizaje. Que los roles y las características de los mismos sean identificadas claramente para que los alumnos tengan disposición de trabajar en equipo. Que se reflexione sobre las habilidades, actitudes y valores logrados. El Profesor como facilitador debe ser generador de confianza, promotor de la participación de los alumnos con la finalidad de conseguir que sean activos, propositivos y analíticos. El profesor debe evitar ser repetitivo en el uso de las técnicas.
6.
MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDACTICOS 6.1. Materiales Educativos -
En el desarrollo del curso se emplearán ayudas audiovisuales como retroproyector con transparencias y televisión VHS. Maquetas de Mecanismos. Videos de mecanismos planos y espaciales. Construcción de Mecanismos en el Laboratorio de Maquinas Herramientas.
6.2. Otros Recursos - Software de aplicaciones Cinemáticas y Dinámicas. Visual Mechanics.
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EVALUACIÓN a. Sistema de Evaluación - Sistema de Evaluación: H - El sistema de calificación será con el Sistema de Evaluación H. Examen Parcial peso 01: Examen Final peso 02 y Promedio de Prácticas peso 02. - El curso tendrá 04 prácticas calificadas y 02 exámenes. Todas las pruebas serán desarrolladas y se calificarán de 0 a 20. - La tolerancia de ingreso a las clases es 15 minutos como máximo, a partir de la hora fijada de su inicio, en la puerta de ingreso ningún alumno entrará por ningún motivo, pudiendo hacerlo sólo al inicio de la segunda hora.
NF
EP
2 EF 2 PP 5
1. 2. 3. 4.
EXAMEN PARCIAL : EP EXAMEN FINAL : EF PROMEDIO DE PRACTICAS : PP. NOTA FINAL : NF
b. Sub sistema de Evaluación (parte practica del curso) - El curso tendrá 04 prácticas calificadas de las cuales se elimina una práctica que corresponde a la nota más baja. PP
8.
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P
BIBLIOGRAFIA [1]
[2] Johnston. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]
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Páginas de Internet Web: www.wiley.com/college/wileyplus www.pearsoneducacion.net Revistas: www.monografias.com/trabajos14/equilibriocuerp/equilibriocuerp.shtml www.efdeportes.com/efd89/biom.htm
www.meca.cinvestav.mx/posgrado/temarios-doctorado/ Aula Virtual del curso: Plataforma DOKEOS http://ampus.dokeos.com/index.php?language=spanish Usuario: código del alumno Clave: Dinámica Lima, Octubre de 2011
