UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SÍLABO Y PLAN DE APRENDIZAJE DE
MECÁNICA DE FLUIDOS - HIDRAULICA A) SÍLABO I. DATOS INFORMATIVOS INFORMATIV OS 1.1 Carrera Profesional Profesional : Ingeniería Civil 1.2 Asignatura : MECANICA DE FLUIDOS 1.3 Grupos :A 1.4 Plan de Estudios : 2006 1.5 Categoría : Obligatorio de Formación Profesional Profesional 1.6 Semestre Académico : 2015-III 1.7 Ciclo de Estudios : 5to 1.8 Área Curricular : Hidráulica 1.9 Código de la Asignatura : IC13 1.10 Créditos : 04 1.11 Pre Requisito : MA18 (Ecuaciones Diferenciales) Diferenciale s) 1.12 Número horas/semana horas/semana : TH=05. 1.13 Duración : 17 semanas 1.14 Aula N° : 509 1.15 Horarios : Lunes de 11 a 13 hrs. y Miércoles de 11 a 14 hrs. 1.16 Inicio y fin de ciclo : 04-nov-2015 a 29-febrero 29-febrero del 2016 1.16 Profesor del Curso : Mg. Ing. Héctor Erick Somocurcio Alarcón. 1.17 Profesores de Laborat. : Varios II. SUMILLA Asignatura del área de tecnología básica, de naturaleza teórico-práctica, teórico-práctica, tiene el propósito de promover los conocimientos de análisis de fluidos y su comportamiento en tuberías y canales abiertos. Comprende: Propiedades de los fluidos, estática, cinemática y dinámica de los fluidos, resistencia al flujo, flujo en tuberías y canales abiertos, aplicaciones. III. COMPETENCIA Resuelve problemas ingenieriles relacionados a la estática y dinámica de los fluidos líquidos en general y del agua en particular, haciendo uso de las leyes de la física y de las matemáticas; para su aplicación en la especialidad hidráulica de la Ingeniería Civil. IV. CAPACIDADES 4.1. Conceptualiza Conceptuali za el fluido y sus propiedades y utiliza los conceptos del equilibrio estático para aplicarlos a los fluidos. 4.2. Analiza y explica el el movimiento de los fluidos líquidos, aplicando aplicando los conceptos conceptos de cinemática y cinética de la física-mecánica. 4.3. Analiza y explica el flujo (o movimiento del fluido) en tuberías y en canales abiertos y realiza diseños de sistemas sencillos de ambos tipos de estructuras. estructuras. V. CONTENIDOS
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I.
UNIDADES DE CAPACIDADES APRENDIZAJE Conceptos Generales, Conceptualiza el fluido y Propiedades de los sus propiedades y utiliza Fluidos e Hidrostática los conceptos del equilibrio estático para aplicarlos a los fluidos.
CONTENIDOS
Concepto de fluido y su clasificación, modelamiento de los fluidos, unidades de masa y fuerza Propiedades de los fluidos y sus aplicaciones Estática de los fluidos: fuerzas desarrolladas por los fluidos en condición de equilibrio estático. Empuje y flotación
II. Cinemática y Cinética Analiza y explica el de los Fluidos líquidos. movimiento de los fluidos líquidos, aplicando los conceptos de cinemática y cinética de la física-mecánica. III. Flujo en Tuberías y en Analiza y explica el flujo Canales Abiertos (o movimiento del fluido) en tuberías y en canales abiertos y realiza diseños de sistemas sencillos de ambos tipos de estructuras.
VI.
Cinemática de los fluidos Ecuaciones fundamentales del movimiento fluido: Conservación de Masa, Energía y Cantidad de Movimiento. Características del flujo en tuberías, resistencia al flujo, pérdidas de carga, sistemas de tuberías simples, redes de tuberías. Definiciones y clasificación del flujo en canales abiertos, flujo estable y uniforme, energía específica.
ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS -
VII.
Preguntas para indagar conocimientos previos Lecciones expositivo-magistrales con participación activa de los estudiantes Elaboración de cuadros sinópticos y diagramas Aprendizaje basado en problemas (ABP). Problemas desarrollados en el aula y tareas para la casa. Estudio de casos.
RECURSOS PEDAGÓGICOS Auditivo: Presentación oral, voz Visual : Pizarra interactiva, equipo informático, Internet, textos, nomogramas, calculadoras electrónicas, modelos físicos y útiles de escritorio.
VIII.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN La evaluación en la Universidad Andina del Cusco es un proceso permanente e integral No se tomarán exámenes sustitutorios ni subsanatorios El promedio final está dado por el promedio aritmético de las evaluaciones de cada Unidad El proceso de evaluación considera los siguientes criterios:
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Capacidades Actividades Formativas Actividades de Investigación Formativa Actividades de Responsabilidad Social
IX.
Técnicas de evaluación Evaluaciones escritas. Asignaciones y tareas para la casa Ejecución de Prácticas de Laboratorio Sentido de organización Responsabilidad
Tipos de instrumentos
Examen temático e interpretativo Presentación de problemas resueltos Reportes e informes
Lista de cotejo
N° de Eval. 3
Peso por capacidad 70 %
3
15 %
3
15 %
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 9.1. Bibliografía básica [1] STREETER y WYLIE (1994): “Mecánica de Fluidos” , 8va Ed. Editorial Mc Graw Hill, México D.F. Mecáni ca de los F luidos e [2] GILES R., EVETT J. y LIU Ch. (2003): “ Hidráulica” , 3ra ed., Edit. McGraw Hill, Madrid. 9.2. Bibliografía complementaria [3] POTTER Y WIGGERT (2014): “Mecánica de Fluidos” , 4ta ed, Cengage Learning Editores S.A. México D.F. [4] FOX y McDONALD (1995): “Introducción a la Mecánica de Fluidos” , 4ta ed, Editorial McGraw Hill, Naucalpan de Juárez, México. [5] CROWE, ELGER y ROBERSON (2007): “Mecánica de Fluidos” , 8va ed, Grupo Editorial Patria, México D.F. [6] CENGEL y CIMBALA (2006): “Mecánica de Fluidos, Fundamentos y Aplicaciones” , 1ra ed. Editorial Mc Graw Hill, México D.F. [7] MUNSON, YOUNG y OKIISHI (2005), “Fund amentos de Mecánica de Fluidos” , 1ra ed, Editorial Limusa Wiley, México. Mecáni ca de F luido s ” , 1ra [8] PEREZ GARCÍA y HERRERO MARTIN (2012): “ ed. Bellisco Ediciones, Madrid [9] SALDARRIAGA, Juan (2007): “ Hidráulica de Tuberías ” , Editorial Alfaomega, Bogotá, Colombia. [10]VILLÓN BEJAR, Máximo (1995): “Hidráulica de Canales” , 2da ed. Editorial Tecnológica de Costa Rica, Costa Rica.
B) PLANES DE APRENDIZAJE Unidad de Aprendizaje I: Conceptos Generales, Propiedades de los Fluidos, Hidrostática Capacidad: Define un fluido desde un punto de vista general y desde el punto de vista técnico. Conoce y describe las propiedades de los fluidos y sus aplicaciones en el campo de la ingeniería. Utiliza los conceptos del equilibrio estático para aplicarlos a los fluidos en reposo o con movimiento uniforme. N° Actividad Semana 01 Actividades Formativas Conceptualización de un fluido y su clasificación, modelamiento 1 de los fluidos, unidades de masa y fuerza Estudio de las propiedades de los fluidos y sus aplicaciones 2y3 Análisis y evaluación de las fuerzas desarrolladas por los 3y4 fluidos en reposo o con movimiento uniforme. Determinación de la fuerza de empuje y el estado de flotación 5 de los cuerpos sumergidos en un fluido.
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02
Actividades de investigación formativa Prácticas de Laboratorio de Mecánica de Fluidos
03
Actividades de responsabilidad social y extensión universitaria Evalúa las fuerzas desarrolladas por el agua sobre un dique o presa, construida en la región
Indicadores e instrumentos de evaluación INDICADORES DE LA EVALUACIÓN Nota de la evaluación escrita Nota de la evaluación de las prácticas de laboratorio Sentido de organización y responsabilidad Presentación adecuada y satisfactoria de los casos estudiados y de las tareas. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN Examen escrito y tareas y ejercicios resueltos en casa (bonifican el examen escrito) Evaluación efectuada por el Profesor de Prácticas de Laboratorio Lista de cotejo
Unidad de Aprendizaje II: Cinemática y Cinética de los Fluidos líquidos. Capacidad: Analiza y explica el movimiento de los fluidos líquidos, aplicando los conceptos de cinemática y cinética de la física-mecánica. N° 01
02
Actividad Actividades Formativas Campos de flujo, representación y clasificación del flujo de fluidos Descripción del flujo de fluidos, los conceptos de flujo volumétrico o caudal y de flujo de masa Ecuaciones fundamentales del movimiento fluido: Los conceptos de Sistema y volúmenes de control. Determinación de las ecuaciones de Continuidad, Energía y Cantidad de Movimiento.
Semana
7
8
9, 10 y 11
Actividades de investigación formativa Prácticas de Laboratorio de Mecánica de Fluidos
03
Actividades de responsabilidad social y extensión universitaria Medición del flujo volumétrico o caudal que circula a través del lavatorio o lavadero de su casa.
Indicadores e instrumentos de evaluación INDICADORES DE LA EVALUACIÓN Nota de la evaluación escrita Nota de la evaluación de prácticas de laboratorio Sentido de organización y responsabilidad Presentación adecuada y satisfactoria de los casos estudiados y de las tareas. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN Examen escrito y tareas y ejercicios resueltos en casa (bonifican el examen escrito) Evaluación efectuada por el Profesor de Prácticas de Laboratorio Lista de cotejo
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Unidad de Aprendizaje III: Flujo en Tuberías y Canales Abiertos Capacidad: Analiza y explica el flujo (o movimiento del fluido) en tuberías y en canales abiertos y realiza diseños de sistemas sencillos de ambos tipos de estructuras. N° 01
Actividad
Semana
Actividades Formativas Flujo permanente en tuberías, tipos de flujo, resistencia al flujo, pérdidas de carga en tuberías Sistemas de tuberías simples Flujo en canales abiertos: Conceptos generales, clasificación, movimiento fluidos en canales abiertos, la fórmula de Manning. Energía específica y flujo crítico en canales abiertos.
14 15
16 y 17
02
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Actividades de investigación formativa Prácticas de Laboratorio de Mecánica de Fluidos
03
Actividades de responsabilidad social y extensión universitaria Medición de la pendiente y geometría de una cuneta pública, para determinar su capacidad (caudal) de conducción.
Indicadores e instrumentos de evaluación INDICADORES DE LA EVALUACIÓN Nota de la evaluación escrita Nota de la evaluación de prácticas de laboratorio Sentido de organización y responsabilidad Presentación adecuada y satisfactoria de los casos estudiados y de las tareas. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN Examen escrito y tareas y ejercicios resueltos en casa (bonifican el examen escrito) Evaluación efectuada por el Profesor de Prácticas de Laboratorio Lista de cotejo
C) BANCO DE PREGUNTAS (ítems) 1. Hidrostática 2. Ley de conservación de masa: ecuación de continuidad 3. Ley de conservación de energía: ecuación de la energía 4. Sistemas de tuberías simples 5. Hidráulica de canales abiertos Cusco, noviembre de 2015 Mg. Ing. Héctor Erick Somocurcio Alarcón.
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