GUÍA DE CÁTEDRA DINAMICA

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Montserrat Peña Pereyra
hace 5 años
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1 FACULTAD DE INGENIERIAS FISICO - MECANICAS UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BUCARAMANGA GUÍA DE CÁTEDRA DINAMICA 1. Identificación del Curso 1.1 Escuela / Departamento: Facultad de Ingenierías Físico Mecánicas. 1.3 Programa: Ingeniería Mecatrónica 1.5 Carrera: Ingeniería Mecatrónica 1.2 Código: IFM 1.4 Código: IMK 1.6 Código: IMK 1.7 Nivel: Pregrado PG 1.8 Curso: Dinámica 1.9 Código: DISE Área de Formación: Estudios Disciplinares - ED 1.11 Línea de Conocimiento: Diseño - DISE 1.12 Clase: Cuarto Semestre 1.13 Modalidad: PR Presencial 1.14 Período Académico: Segundo Semestre de Intensidad Horaria Semanal: 6 Horas 1.16 Créditos: Horas Presénciales: 4 Horas 1.18 Horas de Estudio Independiente: Profesor: 2. Justificación Carlos Adolfo Forero González 1.20 ID : La asignatura Dinámica constituye una de las principales bases de la línea de diseño mecánico del pensum de Ingeniería Mecatrónica de la UNAB porque proporciona fundamentos básicos para poder diseñar, desarrollar y optimizar equipos, procesos o productos en los que intervienen mecanismos y máquinas con partes en movimiento. El curso de Dinámica le permite al estudiante incrementar la capacidad de descripción de problemas, en este caso particular, de problemas de análisis de cuerpos en movimiento, lo cual le permite desarrollar una de las principales habilidades que debe tener cualquier ingeniero, que es la de abordar metódicamente los problemas que se le presenten en sus labores cotidianas, con el fin de poderlos solucionar lo más eficientemente posible. Adicionalmente el contenido del curso de Dinámica incluye conceptos y principios que serán el soporte indispensable para que el estudiante pueda acceder a cursos más avanzados como el de Mecanismos en la línea de Diseño.

2 3. Articulación en el Plan de Estudios 3.1 Pre-requisitos: Mecánica Analítica 3.2 Código: DISE Co-requisitos: No Tiene 3.4 Código: 3.5 Descripción de Conocimientos y Habilidades Requeridos para el Curso: El estudiante debe tener conocimientos previos en las siguientes temáticas: Geometría plana, sólida y analítica. Trigonometría básica. Sistemas de medición. El estudiante debe haber desarrollado previamente habilidades básicas en las siguientes temáticas: Operaciones aritméticas y algebraicas. Interpretación y análisis de problemas. Leyes fundamentales de la Mecánica. Operaciones con derivadas e integrales. 3.6 Relación con el Núcleo Integrador: 4. Competencias 4.1 Competencia Institucional: SER DISCIPLINADO 4.2 Competencias Específicas del Curso 4.3 Indicadores de Competencia Reconoce las relaciones entre posición, velocidad y aceleración para una partícula con movimiento rectilíneo. Comprende como el movimiento curvilíneo de una partícula puede ser descrito en términos de componentes rectangulares, intrínsecas (normal y tangencial) y cilíndricas. Comprende la relación existente entre el movimiento de una partícula y las fuerzas que lo producen. Comprende la relación existente entre el movimiento de un cuerpo rígido y las fuerzas que lo producen. Comprende los fenómenos que se presentan durante el movimiento de rodadura y rodadura con deslizamiento. Capacidad para relacionar los parámetros cinemáticos del movimiento de partículas. Capacidad para relacionar las fuerzas que actúan sobre una partícula con el movimiento que producen dichas fuerzas, y viceversa. Capacidad para relacionar los parámetros cinemáticos del movimiento de cuerpos rígidos. Capacidad para relacionar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido, con el movimiento que producen dichas fuerzas, y viceversa. Comprende como el movimiento de una partícula puede ser descrito en términos de componentes rectangulares, intrínsecas (normal y tangencial) y cilíndricas. Elabora adecuadamente diagramas de cuerpo libre para partículas. Reconoce la diferencia entre el sistema internacional de unidades y el sistema inglés desde el punto de vista de la unidad de masa y la unidad de fuerza Comprende la relación existente entre el movimiento de una partícula y las fuerzas que lo producen. Diferencia y aplica los métodos de análisis para los tipos de movimiento del cuerpo rígido: translación, rotación con respecto a un eje fijo y movimiento plano general. Elabora adecuadamente diagramas de cuerpo libre para cuerpos rígidos. Comprende la relación existente entre el movimiento de un cuerpo rígido y las fuerzas que lo producen. Comprende los fenómenos que se presentan durante el movimiento de rodadura y rodadura con deslizamiento.

3 5. Contenidos (Unidades y Temas) 1. Cinemática de la partícula -Movimiento rectilíneo de partículas -Movimiento curvilíneo de partículas 2. Cinética de partículas (Segunda Ley de Newton) - Segunda Ley de Newton. - Momento lineal de una partícula. Derivada del momento lineal. - Equilibrio Dinámico. - Momento angular de una partícula. - Ecuaciones del movimiento en función de las componentes radial y transversal. - Movimiento bajo una fuerza central. - Ley de la gravitación de Newton. Aplicación a la mecánica del espacio. 3. Cinética de partículas (Métodos de la Energía y la Cantidad de Movimiento) - Trabajo de una Fuerza. - Energía cinética de una partícula. - Aplicaciones del teorema de la fuerza viva. - Potencia y rendimiento. - Energía Potencial. - Fuerzas conservativas. - Conservación de la Energía. - Movimiento bajo una fuerza central conservativa. - Teorema del momento Lineal. Movimiento Impulsivo. Choque. 4. Sistemas de partículas. - Aplicaciones de las leyes de Newton al movimiento de un sistema de partículas. - Momentos lineal y angular de un sistema de partículas. - Movimiento del centro de masa de un sistema de partículas. - Momento angular de un sistema de partículas respecto a su centro de masa. - Conservación de los momentos lineal y angular en un sistema de partículas. - Energía cinética de un sistema de partículas. - Teorema de la fuerza viva. Teorema del momento lineal para un sistema de partículas. Teorema del momento Angular. 5. Cinemática de Cuerpos Rígidos (Bidimensional) - Traslación. Rotación alrededor de un eje fijo - Movimiento plano general - Movimiento con respecto a un sistema coordenado móvil (translación y rotación).

4 6. Actividades: 6.1 Del Docente: Exposición de los principios básicos contextuales, izando la formulación teórica respecto del medio ambiente en el cual se desempeña el estudiante. Diseño de talleres en los cuales el estudiante gane experiencia en los procedimientos conducentes a la s olución de problemas que requieren de un gran uso de la inducción y deducción. Investigación de temas propios de Ingeniería Mecatrónica, articulando los contenidos respecto de los principios desarrollados en la asignatura. 6.2 De los Estudiantes: Asistencia regular y puntual a las clases. Desarrollo de los talleres propuestos por el docente. Estudio previo de los temas a ser vistos en clase designados por el docente. Resolución de previos, quices, talleres y tareas asignadas. Asistencia a consulta con el docente cuando se presenten inquietudes no solucionadas en clase. Solución a problemas y desarrollo de programas en MATLAB, los cuales regirán el comportamiento real de los problemas. 6.3 Del Equipo Docente: Encontrar puntos de acuerdo respecto de la pertinencia de los temas desarrollados en la asignatura respecto de la multidisciplinaridad de la Ingeniería. Revisión periódica de los contenidos de la materia con propósitos de mejora. Establecimiento de grupos de discusión con docentes de otros cursos a fin de definir temáticas de proyectos integradores, su seguimiento y evaluación. 7. Estrategias de Evaluación Solución de problemas planteados en clase, talleres y quices. Realización de Informes escritos sobre las prácticas de laboratorio. Trabajos de investigación y exposición de los mismos. Articulación y aplicación de los contenidos vistos en el curso dentro del proyecto integrador. Examen parcial porcentual realizado según las fechas establecidas por COSMOS. 8. Instrumentos de Registro El seguimiento se basará en el rendimiento individual según los registros parciales de notas. Cuadro de seguimiento individual de las tareas asignadas. Participación activa, seria y responsable en los escenarios de discusión. 9. Recursos 9.1 Bibliografía Básica BEER, Ferdinand; JOHNSTON, Russell. Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica. Octava Edición. Mc. Graw Hill. 2007

5 9.2 Bibliografía Complementaria HIBBELER, Rusell. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica. Décima edición. Pearson Prentice may DAS, Braja M; KASSIMALI, Aslam; SAMI, Sedat. Mecánica para Ingenieros, Dinámica. Primera edición. Limusa Noriega Editores 1999 Andy Ruina and Rudra Pratap. Introduction to STATICS and DYNAMICS. Pre-print for Oxford University Press, January Audiovisuales 9.4 Enlaces en Internet Software Matlab. 9.6 Laboratorios No. TEMA 1 CINEMATICA DE PARTICULA 1 2 CINEMATICA DE PARTICULA 2 3 CINEMATICA DE PARTICULA 3 4 MOVIMIENTO BAJO FUERZA CENTRAL Y MECANICA DEL ESPACIO 5 ENERGIA CINETICA Y ENERGIA POTENCIAL 6 IMPULSO, MOMENTUM Y CHOQUE 7 CINEMATICA DE CUERPOS RIGIDOS

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