UNIVERSIDAD JUAREZ AUTONOMA DE TABASCO DIVISIÓN ACADEMICA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LICENCIATURA EN INGENIERIA AMBIENTAL PROGRAMA DE ESTUDIOS: MECANICA

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1 UNIVERSIDAD JUAREZ AUTONOMA DE TABASCO DIVISIÓN ACADEMICA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LICENCIATURA EN INGENIERIA AMBIENTAL PROGRAMA DE ESTUDIOS: MECANICA ASIGNATURA: MECANICA CARRERA: INGENIERIA AMBIENTAL CREDITOS: 6 HORAS TEORICAS: 2 HORAS PRACTICAS: 2 HORAS TOTALES: 4 PRESENTACIÓN Este programa de estudios se ubica dentro del área de Formación General de la Licenciatura de Ingeniería Ambiental. La Mecánica es una de las ramas de la Física, Considerada como fundamental y posiblemente como la más importante para un alumno que comienza sus estudios dentro de los fenómenos físicos. La Mecánica estudia lo concerniente a la posición ( estática) y el movimiento (dinámica) de la materia en el espacio. La Estática es el estudio de los fenómenos físicos asociados con los cuerpos en reposo. La Dinámica se refiere a la descripción del movimiento y sus causas. En ambos casos, el ingeniero debe medir y describir las cantidades físicas en términos de sus causas y efectos. Es indispensable para el estudio de la Mecánica el conocimiento previo de las Matemáticas Básicas, cuyo uso como herramienta profesional para el ingeniero o científico permite derivar relaciones experimentales que describen con exactitud los fenómenos físicos. OBJETIVO GENERAL El alumno desarrollara la capacidad de manejar los conocimientos fundamentales de la mecánica, de las leyes del movimiento y equilibrio, así como su interrelación con las Ciencias Biológicas en algunos de sus procesos elementales.

2 CONTENIDO TEMÁTICO UNIDAD 1: FUNDAMENTOS DE MECANICA. OBJETIVO. El alumno conocerá los conceptos fundamentales de la Mecánica y su importancia dentro de las Ciencias Biológicas, así como podrá efectuar conversión de unidades en los diversos sistemas de mediciones y aplicara el análisis vectorial en la solución de diversos problemas del ramo. 1.1 Definición y clasificación de la Mecánica 1.2 Notación científica 1.3 Patrones de medidas en sistemas diversos 1.4 Conversión de unidades 1.5 Sistemas de coordenadas y marcos de referencia 1.6 Vectores y escalares 1.7 Sistemas de vectores 1.8 Solución de sistemas de vectores, método analítico RESULTADO DE APRENDIZAJE. El alumno comprenderá el concepto de mecánica y la relación con las ciencias ambientales, podrá efectuar conversiones de unidades del sistema internacional al sistema ingles y viceversa. Definirá una cantidad escalar de una vectorial y calculara la resultante de un sistema de vectores. UNIDAD 2: LEYES DE NEWTON PARA EL MOVIMIENTO. OBJETIVO. El alumno comprenderá la importancia que tienen las leyes del movimiento y equilibrio de los cuerpos, aplicadas dentro del campo de las Ciencias Biológicas. 2.1 Fuerza y masa 2.2 Primera ley de Newton 2.3 Segunda ley de Newton 2.4 Tercera ley de Newton 2.5 El peso, la fuerza gravitatoria de la tierra 2.6 Fuerzas de rozamiento 2.7 Brazo de palanca y momento de una fuerza 2.8 Equilibrio traslacional y rotacional 2.9 Aplicaciones de las leyes de Newton.

3 RESULTADO DE APRENDIZAJE. Se demostrara mediante ejemplos o experimentos la comprensión de las leyes de Newton, se construirá diagramas de cuerpos libres que representen todas las fuerzas que actúen sobre un objeto en equilibrio traslacional y rotacional. Aplicara la comprensión de la fricción cinética y estática a la solución de problemas de equilibrio UNIDAD 3. MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO Y DE PROYECTILES OBJETIVO. Al termino de la unidad el alumno conocerá las características que rigen el movimiento uniforme acelerado y de los proyectiles y podrá resolver problemas de este tipo. 3.1 Rapidez y velocidad 3.2 Movimiento uniforme acelerado. 3.3 Gravedad y caída libre de los cuerpos. 3.4 Movimiento de proyectiles 3.5 Solución de problemas RESULTADO DE APRENDIZAJE. Definir y utilizar formulas de velocidad y aceleración media, en la solución de problemas que incluyen tiempo, distancia, velocidad media, aceleración media, velocidad final e inicial. Se resolverán problemas que incluyan cuerpos en caída libre en un campo gravitacional. Se explicara con ecuaciones y diagramas el movimiento horizontal y vertical de un proyectil, lanzado con ciertos ángulos de inclinación y se podrá determinar la posición y velocidad, el alcance y altura máxima, así como el tiempo de vuelo de dicho proyectil, dado su velocidad inicial y ángulo de posición. UNIDAD 4. TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA. OBJETIVO. El alumno será capaz de resolver problemas relacionados a la conservación de la energía mecánica, determinar la potencia de un sistema y comprender su relación con el tiempo, la fuerza, la distancia y la velocidad.

4 4.1 Trabajo 4.2 Trabajo resultante 4.3 Energía cinética y potencial 4.4 Conservación de la energía 4.5 Potencia. RESULTADO DE APRENDIZAJE. Aplicar los conceptos de trabajo, energía cinética, energía potencial, y potencia en la solución de problemas relacionados con las ciencias ambientales. Analizar y aplicar el conocimiento sobre el principio de la conservación de la energía mecánica. Determinar la potencia de un sistema y comprender su relación con el tiempo, la fuerza, la distancia y la velocidad. UNIDAD 5. MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME OBJETIVO. Al finalizar la unidad el alumno comprenderá las fuerzas principales que rigen el movimiento circular de los cuerpos y aplicara estos en la solución de problemas relacionados con ángulos de peralte, el péndulo cónico y el movimiento en circulo vertical. 5.1 Movimiento en una trayectoria circular 5.2 Aceleración centrípeta 5.3 Fuerza centrípeta 5.4 El péndulo cónico. 5.5 Gravitación. RESULTADO DE APRENDIZAJE. Se demostrara por definición y ejemplos los conceptos de aceleración centrípeta y fuerza centrípeta, así como la aplicación de estos conocimientos en la solución de problemas de movimiento circular que sé relación con el quehacer del ingeniero ambiental. El alumno podrá definir y aplicar los conceptos de frecuencia y periodo de rotación y relacionarlos con la velocidad lineal de un objeto en movimiento circular uniforme. Solucionar problemas relacionados con el péndulo cónico y el movimiento en circulo vertical. Finalmente plantear y aplicar la ley de la gravitación universal.

5 METODOLOGIA DE TRABAJO La lectura de material técnico es diferente a cualquier otra lectura. Se debe dar especial atención a los significados específicos de las palabras para poder entender dicha lectura. Con frecuencia se incluyen graficas, dibujos y tablas en una literatura técnica. Ellos serán siempre útiles y a veces necesarios para la descripción de los fenómenos físicos, especialmente lo relacionado con la mecánica. Gran parte de lo que se aprenderá será en las clases con el profesor y en los experimentos de demostración, pero el alumno solo se apropiara de este conocimiento cuando el empiece a resolver problemas lo más apegados a su realidad. Los apuntes tomados en clase son necesariamente breves, tomando necesariamente las partes significativas de cada lección y reconociendo palabras claves como velocidad, aceleración, fuerza, trabajo, energía, etc. Tipos de Actividades: 1- Lectura de Textos que aporten al alumno todo el conocimiento teórico y el cual el alumno deberá investigar en forma personal, así como ejemplos prácticos de aplicaciones de mecánica en el mundo real. 2. -Aprendizaje basado en problemas, en el cual el profesor abrirá los temas de cada unidad con una problemática apegada a la realidad del ingeniero ambiental y que los alumnos deberán resolver en forma grupal, dado ciertos datos. El trabajo deberá ser supervisado por el profesor en caso necesario Tareas.- ejercicios que permitan el desarrollo del conocimiento del alumno en la aplicación y solución de problemas. 4. -Exámenes. Para determinar el nivel de aprendizaje de los alumnos Exposiciones en clase, en el cual el alumno deberá investigar y tener la capacidad de expresar sus conocimientos, efectuar demostraciones de estos, todo esto con la oportunidad de saber trabajar en equipos. SISTEMA DE ACREDITACION. Por ser la evaluación un proceso continuo, flexible, objetivo y sistemático, esta se inicia desde la primera sesión de clases. Se evaluarán todas aquellas actividades y experiencias de aprendizaje donde el alumno participe, tanto dentro del aula como fuera de esta.

6 ACTIVIDAD % DE ACREDITACION FINAL Trabajos individuales 10 Trabajos por equipos 20 Exposiciones 20 Resolución de problemas 10 Exámenes 40 ESPECIFICACIÓN DE MATERIAL BIBLIOGRAFICO. Texto: Física, conceptos y aplicaciones Autor: Paul E. Tippens Editorial: Mc Graw-Hill 1993 Texto: Física clásica y moderna Autor: W. Edward Gettys, Frederick J. Keller Editorial: Mc Graw-Hill 1993 Texto: Fundamentos de Física Autor: Frank J. Blatt Editorial: Prentice-Hall Hispanoamericana S. A. 3er. Edición 1991 Texto: Física, Tomo 1 Autor: Raymond A. Serway Editorial: Mc Graw-Hill 3er. Edición 1992

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