SILABO DE LA ASIGNATURA DE DINÁMICA

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1 UNIVERSIDAD TÉCNICA LUIS VARGAS TORRES DE ESMERALDAS FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS SILABO DE LA ASIGNATURA DE DINÁMICA 1. DATOS INFORMATIVOS: Facultad: Ingeniería Mecánica Carrera: Ingeniería Mecánica Escuela: Ingeniería Mecánica Asignatura: Dinámica Código: Prerrequisito(s): Horas Presenciales: 64 Horas Autónomas: 64 Correquisito: Total de horas: 128 No. Créditos: 4 Período Académico: Diciembre 2016 Abril 2017 Nivel: Quinto Fecha: 05 de Diciembre del 2016 Profesor: Ing. Paúl Viscaino Valencia pavisva@hotmail.com 2. JUSTIFICACION Por la amplia aplicación de la mecánica en el desarrollo tecnológico, es necesario que el ingeniero mecánico cuente con la capacidad suficiente para visualizar y modelar, los efectos de las fuerzas y aceleraciones, sobre el movimiento de un cuerpo. 3. PROBLEMAS DE LA PROFESIÓN Cada vez, la participación de los elementos mecánicos, en la estructuración de mecanismos, necesarios para desarrollar trabajo como energía y como actividad económica, hace la necesidad de inducir fuertemente, en la formación de profesionales idóneos, para encarar, proponer y resolver problemas del movimiento de los cuerpos, tales como sucede en las maquinarias. Sobre las mismas, a las que se le han desarrollados, planes y programas de mantenimientos mecánicos, en 4. base OBJETO a su actividad DE ESTUDIO dinámica. 4. OBJETO DE ESTUDIO Movimiento acelerado de los cuerpos rígidos.

2 5. OBJETIVOS 5.1 OBJETIVO GENERAL Formar en los estudiantes de Ingeniería Mecánica, las aptitudes destreza que le permitan resolver problemas de la geometría del movimiento (Cinemática) y de las fuerzas que lo generan (Cinética) RESULTADOS DEL APRENDIZAJE 1- Estudiar e investigar el movimiento de una partícula a lo largo de diferentes trayectorias (cinemática) por medio de sistemas de coordenadas diferentes y representarlo gráficamente. 2- Analizar el movimiento acelerado de una partícula por medio de la ecuación de movimiento con diferentes sistemas de coordenadas. 3- Resolver problemas de velocidad y aceleración del movimiento relativo de un cuerpo rígido mediante un marco de referencia de traslación y rotación. 4- Aplicar las ecuaciones de movimiento de cinética plana a cuerpo rígido simétrico que experimentan traslación, rotación alrededor de un eje fijo y movimiento plano en general. 6. UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDADES DE APRENDIZAJE TIPOS DE CLASE TOTAL HORAS C CP L S E 1 Cinemática de una partícula Cinética de partículas: segunda ley de Newton Cinemática en el plano de un cuerpo rígido Cinética en el plano de un cuerpo rígido TOTAL DE HORAS POR TIPOS DE CLASES Tipos de Clases: C: Conferencia CP: Clase Práctica L: Laboratorio S: Seminario E: Evaluación

3 7. PROGRAMA ANALITICO DE UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 1 CINEMÁTICA DE UNA PARTÍCULA HORAS: 20 RESULTADO DE APRENDIZAJE: Estudiar e investigar el movimiento de una partícula a lo largo de diferentes trayectorias (cinemática) por medio de sistemas de coordenadas diferentes y representarlo gráficamente. CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN 1.1 Introducción a la dinámica 1.2 Movimiento rectilíneo de partículas Determinación de posición, velocidad y aceleración Movimiento rectilíneo uniforme Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado Movimiento de varias partículas. Movimiento relativo de dos partículas Solución gráfica de los problemas de movimiento Rectilíneo Otros métodos gráficos. 1.3 Movimiento curvilíneo de partículas Vectores de posición, velocidad y aceleración Derivadas de las funciones vectoriales Componentes rectangulares de la velocidad y la aceleración Movimiento relativo a un sistema en movimiento de traslación Componentes tangencial y normal Componentes radial y transversal - Exposición teórico analítica - Desarrollo de problemas propuestos - Designación de problemas tipo, en deberes y pruebas escritas - Investigación de laboratorio - Investigación Internet. - Empleo analítico mediante la utilización de software. El estudiante va a reconocer, plantear y resolver, una presentación de la teoría y aplicaciones de la ingeniería mecánica, en el campo del movimiento de los cuerpos (Cinemática de la partícula, cuerpos rígidos).

4 UNIDAD 2 CINÉTICA DE PARTÍCULAS: SEGUNDA LEY DE NEWTON HORAS: 16 RESULTADO DE APRENDIZAJE: Analizar el movimiento acelerado de una partícula por medio de la ecuación de movimiento con diferentes sistemas de coordenadas. CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN 2.1 Cinética de partículas: Segunda ley del movimiento de Newton Segunda ley del movimiento de Newton Momentum lineal de una partícula. Tasa de cambio del momentum lineal Sistemas de unidades Ecuaciones del movimiento. Componentes rectangulares. Componentes tangencial y normal Equilibrio dinámico Momentum angular de una partícula. Tasa de cambio del momentum angular Ecuaciones del movimiento en función de las componentes radial y transversal Movimiento bajo la acción de una fuerza central Ley de la gravitación de Newton 2.2 Cinemática de partículas: Métodos de energía y momentum Trabajo de una fuerza Energía cinética de una partícula. Principio de trabajo y energía Aplicaciones del principio de trabajo y energía Potencia y eficiencia. Energía potencial Fuerzas conservativas Conservación de la energía - Exposición teórico analítica - Desarrollo de problemas propuestos - Designación de problemas tipo, en deberes y pruebas escritas - Investigación de laboratorio - Investigación Internet. - Empleo analítico mediante la utilización de software. Tener la capacidad de evaluar mediante los conceptos de la dinámica, el movimiento de mecanismos y cuerpos, en base a los conceptos de la energía en diferentes sistemas de coordenadas.

5 UNIDAD 3 CINEMÁTICA EN EL PLANO DE UN CUERPO RÍGIDO HORAS: 16 RESULTADO DE APRENDIZAJE: Resolver problemas de velocidad y aceleración del movimiento relativo de un cuerpo rígido mediante un marco de referencia de traslación y rotación. CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN 3. Traslación 3.2 Rotación alrededor de un eje fijo 3.3 Ecuaciones que definen la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo 3.4 Movimiento general en el plano 3.5 Velocidad absoluta y relativa del movimiento en el plano 3.6 Centro de rotación instantáneo del movimiento en el plano 3.7 Aceleración absoluta y relativa del movimiento en el plano 3.8 Análisis del movimiento en el plano en función de un parámetro 3.9 Tasa de cambio de un vector con respecto a un sistema de referencia en rotación 3.10 Movimiento de una partícula en un sistema de rotación. Aceleración de Coriolis 3.11 Movimiento alrededor de un punto fijo 3.12 Movimiento general. - Exposición teórico analítica - Desarrollo de problemas propuestos - Designación de problemas tipo, en deberes y pruebas escritas - Investigación de laboratorio - Investigación Internet. - Empleo analítico mediante la utilización de software. El estudiante es capaz de resolver problemas del movimiento acelerado de los cuerpos rígidos. Dominio de gráficos del movimiento de un cuerpo en referencia de traslación y rotación.

6 UNIDAD 4 CINÉTICA EN EL PLANO DE UN CUERPO RÍGIDO HORAS: 12 RESULTADO DE APRENDIZAJE: Aplicar las ecuaciones de movimiento de cinética plana a cuerpo rígido simétrico que experimentan traslación, rotación alrededor de un eje fijo y movimiento plano en general. CONTENIDOS MÍNIMOS METODOLOGÍA EVALUACIÓN 4. Cinética de un cuerpo rígido. 4.1 Ecuaciones del movimiento cinético en el plano. 4.2 Ecuaciones del movimiento: traslación y rotación respecto a un eje fijo. 4.3 Trabajo y energía de cuerpos rígidos. 4.4 Trabajo de una fuerza y trabajo de un par. 4.5 Energía cinética y potencial. 4.6 Momento lineal y angular de cuerpos rígidos. 4.7 Principio del impulso y el momento. 4.8 Conservación del momento. - Exposición teórico analítica - Desarrollo de problemas propuestos - Designación de problemas tipo, en deberes y pruebas escritas - Investigación de laboratorio - Investigación Internet. - Empleo analítico mediante la utilización de software. El estudiante estará en la capacidad de analizar y aplicar conocimientos relacionado al movimiento de los cuerpos rígidos que experimentan traslación y rotación con respecto a un eje fijo. 8. FORMAS DE EVALUACIÓN DEL CURSO FORMAS DE EVALUACIÓN PRIMERA EVALUACIÓN SEGUNDA EVALUACIÓN TOTAL Examen Investigación Tareas Exposiciones TOTAL

7 9. BIBLIOGRAFIA BEER Y JOHNSTON, Mecánica Vectorial para Ingenieros Tomo 2 Dinámica. Mc Graw Hill. R.C. HIBBELER, Ingeniería Mecánica Dinámica. Prentice Hispanoamericana. J.L MERIAM, Dinámica. H.R.NARA, Mecánica Vectorial para Ingenieros. Tomo 2 Dinámica. IRVING H. SHAMES, Ingeniería Mecánica. Tomo 2 Dinámica. FERDINAND L. SINGER, Mecánica para Ingenieros Dinámica. Harla. 10. LINKOGRAFIA Esmeraldas, 05 de Diciembre del 2016 Elaborado por:... Ing. Paúl Viscaino Valencia DOCENTE

8 UNIVERSIDAD TÉCNICA LUIS VARGAS TORRES DE ESMERALDAS FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS LOGROS DEL APRENDIZAJE Facultad: Ingeniería Mecánica Carrera: Ingeniería Mecánica Escuela: Ingeniería Mecánica Asignatura: Dinámica Código: Prerrequisito(s): Horas Presenciales: 64 Horas Autónomas: 64 Correquisito: Total de horas: 128 No. Créditos: 4 Período Académico: Diciembre 2016 Abril 2017 Nivel: Quinto Fecha: 05 de Diciembre del 2016 Profesor: Ing. Paúl Viscaino Valencia pavisva@hotmail.com RESULTADOS O LOGROS DEL APRENDIZAJE DEL CURSO CAPACIDADES CEAACES LOGROS DE APRENDIZAJES DE FIN DE CARRERA LOGROS DE APRENDIZAJES DEL SILABO CONTRIBUCIÓN (ALTA, MEDIA, BAJA) Análisis del problema Formular y resolver problemas que involucren aspectos tecnológicos y científicos relacionados con la ingeniería mecánica. Estudiar e investigar el movimiento de una partícula a lo largo de diferentes trayectorias (cinemática) por medio de sistemas de coordenadas diferentes y representarlo gráficamente. MEDIA Aplicación de matemática Utilizar herramientas informáticas como soporte a la actividad de la ingeniería. Analizar el movimiento acelerado de una partícula por medio de la ecuación de movimiento con diferentes sistemas de coordenadas. ALTA Resolución del problema Formular y resolver problemas que involucren aspectos tecnológicos y científicos relacionados con la ingeniería mecánica. Resolver problemas de velocidad y aceleración del movimiento relativo de un cuerpo rígido mediante un marco de referencia de traslación y rotación. ALTA

9 Aplicación de herramientas Formular y resolver problemas que involucren aspectos tecnológicos y científicos relacionados con la ingeniería mecánica. Aplicar las ecuaciones de movimiento de cinética plana a cuerpo rígido simétrico que experimentan traslación, rotación alrededor de un eje fijo y movimiento plano en general. ALTA Esmeraldas, 05 de Diciembre del 2016 Elaborado por:... Ing. Paúl Viscaino Valencia DOCENTE