Sílabo de Mecánica Vectorial Dinámica

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1 Sílabo de Mecánica Vectorial Dinámica I. Datos generales Código ASUC Carácter Obligatorio Créditos 4 Periodo académico 2017 Prerrequisito Mecánica Vectorial - Estática Horas Teóricas 2 Prácticas 4 II. Sumilla de la asignatura La asignatura corresponde al área de estudios específicos, es de naturaleza teórico-práctica. Tiene como propósito desarrollar en el estudiante la capacidad de reconocer y aplicar los principios básicos de la cinética y cinemática, en la partícula y cuerpo rígido. La asignatura contiene: Cinemática de partículas. Cinética de partículas: segunda ley de Newton. Cinética de partículas: métodos de la energía y la cantidad de movimiento. Sistemas de partículas. Cinemática de cuerpos rígidos. Movimiento plano de cuerpos rígidos: fuerzas y aceleraciones. Movimiento plano de cuerpos rígidos: métodos de la energía y la cantidad de movimiento. Cinética de cuerpos rígidos en tres dimensiones. Vibraciones mecánicas. III. asignatura Al finalizar la asignatura, el estudiante será capaz de aplicar los principios de la dinámica en el análisis de partículas y cuerpos rígidos en condición de movimiento para analizar problemas y definir los requerimientos apropiados para su solución en el campo de la ingeniería. La presente asignatura contribuye al logro del l Estudiante: (a) Capacidad de aplicar conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería para lograr los objetivos deseados.

2 IV. Organización de aprendizajes Unidad I Cinemática-Cinética de la partícula Al finalizar la, el estudiante será capaz de analizar la velocidad, la aceleración, las componentes intrínsecas de la aceleración de un punto móvil en diversos sistemas de coordenadas y la segunda ley de Newton en problemas de la dinámica de una partícula. Cinemática de partículas. Movimiento rectilíneo. Introducción a la dinámica. Posición, velocidad y aceleración. Determinación del movimiento de una partícula. Movimiento rectilíneo uniforme. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Solución gráfica del movimiento rectilíneo. Cinemática de la partícula. Movimiento curvilíneo. Posición, velocidad y aceleración. Componentes rectangulares de la velocidad y la aceleración. Cinética de la partícula. Movimiento de traslación. Segunda Ley de Newton. Cantidad de movimiento lineal de una partícula. Ecuación del movimiento, coordenadas rectangulares. Equilibrio dinámico. Analiza el movimiento, la velocidad y la aceleración de una partícula, estableciendo las ecuaciones de su movimiento, ya sea en movimiento rectilíneo o curvilíneo. Aplica la segunda ley de Newton en el análisis del movimiento de una partícula con traslación rectilínea o con movimiento rotacional. Valora la importancia de conocer la naturaleza del movimiento, el cual relaciona a la realidad y aplicación en la ingeniería. Participa y dialoga sobre nuevos conocimientos y aplicaciones del movimiento en situaciones diversas, desde cotidianas hasta tecnológicas; por ejemplo, en máquinas. Cinética de la partícula. Movimiento curvilíneo. Ecuación del movimiento, componentes radial y transversal. Conservación de la cantidad de movimiento angular. Hibbeler, R. (2013). Dinámica ingeniería mecánica (12 a ed.). México : Pearson educación. Bedford, F. Mecánica para ingeniería. Dinámica [ 26/05/2016]. Disponible en

3 Unidad II Cinética de una partícula y de un sistema de partículas Al finalizar la, el estudiante será capaz de aplicar el principio de trabajo y energía, en problemas que implican fuerza, velocidad, desplazamiento, potencia y eficiencia; y el teorema de la conservación de la energía en problemas de cinética de partículas. Trabajo mecánico. Trabajo de una fuerza. Energía cinética de una partícula. Potencia y eficiencia. Conservación de la energía. Fuerzas conservativas. Principio de conservación de la energía. Momento lineal e impulso. Principio del impulso y de la cantidad de movimiento. Impactos. Sistemas de partículas. Aplicación de las leyes del movimiento a un sistema de partículas. Momento lineal y momento angular de un sistema de partículas. Centro de masa. Resuelve problemas relacionados con la dinámica de una partícula y de un sistema de partículas aplicando los teoremas de trabajo, energía cinética y energía potencial. Desarrolla el principio de impulso y cantidad de movimiento lineal para una partícula y lo aplica en la resolución de problemas que implican fuerza, velocidad y tiempo. Se motiva por la utilidad que tienen el trabajo y la energía en diversas aplicaciones tanto en el campo de la ingeniería como en la vida cotidiana, considerando el uso de la energía como fundamental en el desarrollo de nuestra sociedad. Participa en lograr su aprendizaje de los métodos para analizar el momento lineal y la cantidad de movimiento.. Hibbeler, R. (2013). Dinámica ingeniería mecánica (12 a ed.). México : Pearson educación. Pytel, K. Ingeniería mecánica - Dinámica [ 27/05/2016]. Disponible en mica_andrew_pytel

4 Unidad III Cinemática-Cinética del cuerpo rígido Al finalizar la, el estudiante será capaz de aplicar las expresiones matemáticas de la cinemática y cinética del cuerpo rígido, de los teoremas de trabajo y energía, en la solución de problemas relacionados con la dinámica de una partícula y de un sistema de partículas. Cinemática del cuerpo rígido. Traslación. Rotación alrededor de un eje fijo, ecuaciones. Movimiento plano general. Velocidad absoluta y relativa. Aceleración absoluta y relativa. Movimiento plano de cuerpos rígidos. Fuerza y aceleración. Ecuaciones del movimiento de un cuerpo rígido. Momento angular. Principio de D Alembert. Sistemas cuerpos rígidos. Cinética plana de un cuerpo rígido: Trabajo y energía. Energía cinética. Trabajo de una fuerza. Principio del trabajo y la energía. Conservación de la energía. Cinética plana de un cuerpo rígido: Impulso y cantidad de movimiento. Cantidad de movimiento lineal y angular. Principio de impulso y la cantidad de movimiento. Conservación de la cantidad de movimiento. Analiza el movimiento, la velocidad y la aceleración de un cuerpo rígido, estableciendo las ecuaciones de su movimiento. Aplica el principio de trabajo y energía para resolver problemas de cinética plana de un cuerpo rígido que implican fuerza, velocidad y desplazamiento. Analiza los principios de impulso y cantidad de movimiento lineal y angular para resolver problemas de cinética plana de un cuerpo rígido que implican fuerza, velocidad y tiempo. Valora la importancia que tiene el uso de los principios de la cinemática del cuerpo rígido de gran aplicación en la industria, técnica, construcción y máquinas, entre otros usos en nuestra sociedad. Hibbeler, R. (2013). Dinámica ingeniería mecánica (12 a ed.). México : Pearson educación. Meriam, J.L. y Kraige, L.G. Mecánica para ingenieros. Dinámica [ 10/04/2016]. Disponible en l

5 Unidad IV Cinemática-Cinética tridimensional del cuerpo rígido y vibraciones mecánicas Al finalizar la, el estudiante será capaz de aplicar las ecuaciones del movimiento de un cuerpo rígido para resolver problemas relacionados con la dinámica del cuerpo rígido en tres dimensiones y los principios de vibraciones con un grado de libertad en problemas diversos. Cinemática tridimensional del cuerpo rígido. Rotación alrededor de un eje fijo. Velocidad angular y aceleración angular. Movimiento general. Cinética tridimensional del cuerpo rígido. Cantidad de movimiento angular. Energía cinética. Ecuaciones de movimiento. Vibraciones mecánicas: Vibración libre no amortiguada. Vibración libre no amortiguada. Métodos de energía. Vibraciones mecánicas: Vibración forzada no amortiguada. Vibración libre viscosa amortiguada. Vibración forzada viscosa amortiguada. Desarrolla y aplica las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido en tres dimensiones. Demuestra cómo se aplican los principios de trabajo y energía, y cantidad de movimiento angular y lineal a un cuerpo rígido que tiene movimiento tridimensional. Analiza la vibración de un grado de libertad, tanto en el caso de vibración libre no amortiguada y el de vibración forzada no amortiguada por medio de la ecuación de movimiento y métodos de energía. Muestra interés en analizar situaciones más reales de interacción entre cuerpos gracias al análisis de la fricción seca y por rodadura. Valora la importancia del diseño de elementos estructurales, en el cual el análisis de fuerzas internas juega un papel primigenio.. Hibbeler, R. (2013). Dinámica ingeniería mecánica (12 a ed.). México: Pearson educación. Meriam, J.L. y Kraige, L.G. Mecánica para ingenieros. Dinámica [ 10/04/2016]. Disponible en l V. Metodología La asignatura se desarrollará mediante el uso de la metodología activa centralizada en las actividades del estudiante que aprende. El docente utilizará algunas estrategias de recojo de saberes previos como preguntas dirigidas hacia el logro del propósito, discusión, indagación, etc. Para la exposición de temas se utilizará el diálogo participativo. Por lo general, las clases serán teórico-demostrativas con ejemplos referentes al tema y con la participación activa de los estudiantes en el desarrollo de los ejercicios y/o problemas propuestos. Los estudiantes desarrollarán las estrategias de trabajo cooperativo para la resolución de ejercicios y problemas. El docente se apoyará en el recurso didáctico del aula virtual mediante el uso de las TICs.

6 VI. Evaluación VI.1. Modalidad presencial y semipresencial Rubros Comprende Instrumentos Peso Evaluación de entrada Consolidado 1 Evaluación parcial Consolidado 2 Prerrequisitos o conocimientos de la asignatura Unidad I Unidad II Unidad I y II Unidad III Unidad IV Práctica calificada Requisito Práctica calificada Evaluación final Todas las es 40% Evaluación de Todas las es recuperación (*) (*) Reemplaza la nota más baja obtenida en los rubros anteriores VI.2. Modalidad a distancia Rubros Comprende Instrumentos Peso Evaluación de entrada Prerrequisito Requisito Consolidado 1 Unidad I Práctica calificada Evaluación parcial Unidad I y II Consolidado 2 Unidad III Práctica calificada Evaluación final Todas las es 40% Evaluación de Todas las es recuperación (*) (*) Reemplaza la nota más baja obtenida en los rubros anteriores Fórmula para obtener el promedio: PF = C1 () + EP () + C2 () + EF (40%) 2017