INGENIERÍA AERONÁUTICA MECANICA RACIONAL II: DINÁMICA SÍLABO

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1 I. DATOS GENERALES: INGENIERÍA AERONÁUTICA MECANICA RACIONAL II: DINÁMICA SÍLABO 1.1 ASIGNATURA : Mecánica Racional II. Dinámica 1.2 CÓDIGO : PRE-REQUISITO : HORAS SEMANALES : TEORÍA : PRÁCTICA : N DE CRÉDITOS : CICLO : IV 1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio 1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total 1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas 1.10 EXAMEN SUSTITUTORIO : 01 Semana II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: La asignatura de Mecánica Racional II. Dinámica es de naturaleza teóricapráctica y constituye una de las bases para que el alumno tenga el conocimiento necesario, para aplicación en la carrera de Ingeniería Aeronáutica. Brinda al alumno los conceptos necesarios acerca de la cinemática, cinética de la partícula y del cuerpo rígido haciendo uso de los principios básicos de la física, tales como trabajo, energía, cantidad de movimiento y vibraciones mecánicas. En otras palabras, el propósito del curso consiste en orientar y proporcionar al alumno los conocimientos fundamentales para que pueda hacer investigación y a la vez, desarrollar s capacidades intelectuales y creativas. Es parte fundamental del curso que el alumno se motive desde el comienzo de la carrera, por medio de la trasmisión de conocimientos y experiencia de la vida real, para que investigue y se sienta inmerso en el contenido del currículo y perfil de la carrera, tanto en los aspectos cognitivo y fundamento matemático. El desarrollo de la asignatura deberá estimular el espíritu crítico de los fenómenos físicos de la mecánica. El alumno de ingeniería desarrollará capacidad de análisis y los conocimientos adquiridos despertaran el interés, para aplicación durante la carrera profesional. Al finalizar el curso, el estudiante será capaz de: Estar en condiciones de determinar y calcular los efectos de las fuerzas y momentos en los desarrollos de ingeniería. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 1

2 Emplear el conocimiento de los fundamentos de la mecánica para llegar a solucionar los problemas de ingeniería. Desarrollar las aptitudes y habilidades en el manejo e interpretación de los reltados de los cálculos efectuados. Emplear los fundamentos de la mecánica para predecir reltados de manera científica. El curso comprende de siete (07) unidades de aprendizaje: Unidad N 1: Cinemática Unidad N 2: Sistemas de referencia en partículas Unidad N 3: Trabajo y energía Unidad N 4: Impulso y cantidad de movimiento Unidad N 5: Cinética Unidad N 6: Sistemas de referencia en cuerpos rígidos Unidad N 7: Vibraciones mecánicas III. COMPETENCIA Utiliza los conceptos físicos básicos tales como la cinemática y la cinética combinados con los teoremas de conservación de la energía y de la cantidad de movimiento o también llamada momentum. IV. CAPACIDADES Capacidad N 1: Maneja el cálculo de la posición, velocidad y aceleración utilizando el dominio del tiempo. Capacidad N 2: Maneja sistemas de referencia para analizar el movimiento de partículas. Capacidad N 3: Maneja el cálculo del trabajo y la energía para una partícula y para un cuerpo rígido. Capacidad N 4: Maneja el cálculo del impulso y la cantidad de movimiento para una partícula y para un cuerpo rígido. Capacidad N 5: Aplica la Segunda Ley de Newton. Capacidad N 6: Maneja sistemas de referencia para analizar el movimiento de cuerpos rígidos. Capacidad N 7: Maneja el cálculo vibraciones mecánicas. V. METODOLOGÍA Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres, investigación y el diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y profundicen mejor los conceptos, los métodos y conocimientos que vayan adquiriendo. Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en las clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios, no sólo deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que investigan sobre los diferentes temas tratados. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 2

3 En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos metodológicos: 1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico de los diferentes temas, siguiendo el orden que se señala en el programa analítico. Además desarrollará talleres de problemas y propiciará y estimulará la intervención de los alumnos en la clase. Dejará temas y trabajos prácticos (problemas) de diferentes niveles de complejidad, para que los alumnos investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma personal. 2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier problema relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la respectiva conlta al profesor responsable de la asignatura. 3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas), monografías, presentaciones, etc. haga uso intensivo de la Tecnología de la Información. (Ofimática para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la EAPIA y Correo Electrónico). VI. EVALUACIÓN El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y que el profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando las inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas teóricas, ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación. Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además es de ma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital importancia la asistencia a clases. Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a clases, gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará presente la normatividad expresada en el Reglamento de la UAP. La Modalidad de Evaluación será la siguiente: - Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP, contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación en clase. Prácticas calificadas. Seminarios de discusión. Trabajos de investigación, experimentación u observación. Trabajos de producción. Elaboración de proyectos. Exposiciones. Trabajos de aplicación. Resolución de casos y problemas. - Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico de INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 3

4 conocimiento y donde el alumno dará s respuestas por escrito. - Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará s respuestas por escrito. La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente: Descripción Ponderación Porcentaje Examen Parcial Peso 3 30% Examen Final Peso 3 30% Trabajo Académico Peso 4 40% - Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará s respuestas por escrito. La nota obtenida en el examen Sustitutorio, reemplazará la nota más baja que el alumno haya obtenido en Primer examen Parcial o en el Examen Final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final. Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal. Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos. Al establecer el promedio final, el residuo igual o perior a cinco décimas (0,5) como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno. VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS Unidad N 1: Cinemática Capacidad N 1: Maneja el cálculo de la posición, velocidad y aceleración utilizando el dominio del tiempo. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 4

5 Semana N 01: Posición y desplazamiento de una partícula. Velocidad de una partícula. Aceleración de una partícula. Movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV). Caída Libre. Graficas Fuentes de Referencia: Apuntes de clase. Calcula la posición y desplazamiento de una partícula en el tiempo. Calcula la velocidad de una partícula en el tiempo. Calcula la aceleración de una partícula en el tiempo. Calcula condiciones de caída libre. Calcula condiciones de movimiento circular. Calcula magnitudes utilizando gráficas. clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Semana N 02: Movimiento curvilíneo. Analiza el movimiento curvilíneo. Coordenadas rectangulares. Coordenadas polares. Coordenadas cilíndricas. Transformación de coordenadas. Componentes normal y tangencial de la aceleración. Componentes radial y transversal de la aceleración. Determina coordenadas rectangulares. Calcula coordenadas polares. Calcula coordenadas cilíndricas. Calcula transformación de coordenadas. Calcula componentes normal y tangencial de la aceleración. Calcula componentes radial y t ransversal de la aceleración. Unidad N 2: Sistema de referencia en partículas clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Capacidad N 2: Maneja sistemas de referencia para analizar el movimiento de partículas. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 5

6 Semana N 03 Analiza problemas empleando Movimiento r elativo. sistemas de referencia. Emplea el sistema de referencia newtoniano. Sistema de referencia newtoniano. Sistema de Referencia no newtoniano. clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Semana N 04 Analiza problemas empleando sistemas de referencia en traslación. Sistema de referencia en traslación. Sistema de referencia en rotación. Primera práctica Analiza problemas empleando sistemas de referencia en rotación. clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 3: Trabajo y energía Capacidad N 3: Maneja el cálculo del trabajo y la energía para una partícula y para un cuerpo rígido. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 6

7 Semana N 05 Trabajo mecánico. Energía cinética y potencial. Teorema del trabajo y de la energía. Calcula el trabajo de una partícula. Calcula energía cinética y potencial de una partícula. Emplea el teorema del trabajo y de la energía clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Semana N 06 Trabajo mecánico. Energía cinética y potencial. Teorema del trabajo y de la energía. Calcula el trabajo de un cuerpo rígido. Calcula energía cinética y potencial de un cuerpo rígido. Emplea el Teorema del trabajo y de la energía clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 4: Impulso y cantidad de movimiento Capacidad N 4: Maneja el cálculo del impulso y la cantidad de movimiento para una partícula y para un cuerpo rígido. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 7

8 Semana N 07 Impulso Calcula el impulso de una partícula. clase lineal y angular. Choques. Cantidad de movimiento Calcula la cantidad de movimiento de una partícula. Calcula condiciones de choque. Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Semana N 08 Continuación del tema anterior Examen parcial Semana N 09 Impulso Calcula el impulso de una partícula. Cantidad de Calcula la cantidad de movimiento movimiento de una lineal y angular. partícula. Choques. Calcula condiciones de choque. clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 8

9 Semana N 10 Sistemas de Partículas. Calcula situaciones Centro de Masa. referidas a los sistemas de partículas. Aplica los Trabajo y Energía aplicado a los sistemas de partículas. Impulso y cantidad de movimiento aplicado a los sistemas de partículas. Sistemas que ganan o pierden masa. teoremas fundamentales a los sistemas de partículas. clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 5: Cinética Capacidad N 5: Aplica la Segunda Ley de Newton. Semana N 11 Segunda Ley de Newton Aplica la segunda Ley de aplicada a una partícula. Newton a una partícula. clase. Segunda Ley en Aplica la segunda Ley en Desarrolla un espíritu coordenadas rectangulares diferentes sistemas Segunda Ley en coordenadas. de Muestra interés, coordenadas polares. Segunda Ley en coordenadas cilíndricas. aprendizaje. Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 9

10 Segunda Ley de Newton Calcula situaciones referidas aplicada a los sistemas a los sistemas de clase. de partículas. partículas. Desarrolla un espíritu Aplicaciones a la Aplica los mecánica celeste. teoremas fundamentales Muestra interés, a los sistemas de Segunda práctica partículas. aprendizaje. Reflexiona sobre la Semana N 13 Aplica la S egunda Ley de Newton a los cuerpos rígidos. Segunda Ley de Newton aplicada a los cuerpos rígidos. Movimiento plano de un cuerpo rígido. Centro instantáneo de rotación de un cuerpo rígido. Evalúa el movimiento plano de un cuerpo rígido. Evalúa el centro instantáneo de rotación. clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la. Unidad N 6: Sistemas de referencia de cuerpos rígidos Capacidad N 6: Maneja sistemas de referencia para analizar el movimiento de cuerpos rígidos. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 10

11 Semana N 14 Calcular el movimiento de un cuerpo rígido clase. empleando sistemas de Desarrolla un espíritu referencia en traslación o rotación. Sistemas de referencia en traslación. Sistemas de referencia en rotación. Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Semana N 15 Calcular el movimiento de un cuerpo rígido empleando sistemas de referencia en traslación y rotación. Sistemas de Referencia en traslación rotación los casos prácticos y talleres. Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 7: Vibraciones mecánicas Capacidad N 7: Maneja el cálculo vibraciones mecánicas. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 11

12 Semana N 16 Analiza el movimiento armónico simple. Vibraciones mecánicas. Movimiento armónico simple. Péndulo simple. Vibraciones libres amortiguadas. Vibraciones forzadas amortiguadas. Evalúa el movimiento de un péndulo simple. Calcula las vibraciones libres amortiguadas. Calcula vibraciones forzadas amortiguadas. clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, aprendizaje. Reflexiona sobre la realizando preguntas y buscando información. Semana N 17: Examen Final Semana N 18: Examen Sustitutorio VIII. BIBLIOGRAFÍA Beer Johnston, Mecánica Vectorial para Ingenieros - Dinámica R.C. Hibbeler, Mecánica Vectorial para Ingenieros - Dinámica J.L. Meriam, Mecánica Vectorial para Ingenieros - Dinámica Pueblo Libre, Marzo del 2015 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA RACIONAL II - DINÁMICA Página 12

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