PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería en Sistemas Automotrices, e Ingeniería en Robótica Industrial ASIGNATURA: Dinámica SEMESTRE: Cuarto OBJETIVO GENERAL: El alumno solucionará problemas que impliquen la diferenciación entre partícula y cuerpo rígido, la determinación de las fuerzas generadoras y sus efectos durante el movimiento, todo por medio de la segunda ley de Newton. Identificará los parámetros cinemáticos, lineales y angulares que se presentan en el plano y el espacio, así como los conceptos de energía mecánica, impulso y momentum, tanto de cuerpos como de partículas CONTENIDO SINTÉTICO: I Principios Generales. Ii Cinemática de Partículas. Iii Cinemática del Cuerpo Rígido. Iv Cinética de Partículas: Leyes de Newton. V Cinética de Cuerpos Rígidos: Leyes de Newton. Vi Cinética de Partículas. Métodos de Trabajo y Energía. Vii Cinética de Cuerpos Rígidos: Métodos de Trabajo y Energía. Viii Cinética de Partículas: Impulso y Momentum. Ix Cinética de Cuerpos Rígidos: Impulso y Momentum. METODOLOGÍA: Exposición de la teoría, por el profesor. Solución de problemas, por el profesor y por alumnos. Realización de prácticas de laboratorio. Elaboración de tareas y trabajos de investigación extraclase. Diseño y construcción, por equipos de alumnos, de un proyecto para fin de curso. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Aplicación de tres exámenes parciales. Evaluación de tareas y trabajos. Acreditación de laboratorio, para tener derecho a calificación de teoría. Promedio de calificaciones parciales. BIBLIOGRAFÍA: Riley William f., Sturges Leroy D., Engineering Mechanics, John Wiley and Son s, 1993 Hibbeler Russell C., Mecánica para ingenieros Estática 7ª. Edición, CECSA, 1996. Beer /Jhonston, Mecánica Vectorial para ingenieros Dinámica 6ª, McGraw Hill. Shames, Irving H. Mecánica para ingenieros, Dinámica 4 Edición S.I. Prentice Hall, Iberia, Madrid 1999. Das Braja M., Kassimali Aslam, Sami Sadat, Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Limusa 1999. Knudsen J.M., Hjort P.G., Elements of Newtonian Mechanics, Springer 2000 Chow Tai l:, Classical Mechanics, John Wiley and Son s, 1995 Bedford Anthony, Fowler Wallece, Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Adición Wesley Iberoamericana, 1996.
ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería en Sistemas Automotrices, e Ingeniería en Robótica Industrial OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Mecánica DEPARTAMENTO: ASIGNATURA: Dinámica SEMESTRE: Cuarto CLAVE: CRÉDITOS:10.5 VIGENTE: Septiembre 2007 TIPO DE ASIGNATURA: Obligatoria MODALIDAD: Escolarizada TIEMPOS ASIGNADOS HORAS/SEMANA/TEORÍA: 4.5 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 81 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27 HORAS/TOTALES: 108 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Humanidades de ESIME REVISADO POR: Comisión de Planes y Programas A APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar: Ing. Miguel Álvarez Montalvo; M. en C. Jorge Gómez Villarreal; M. en C. Jesús Reyes García, Ing. Ernesto Mercado Escutia; Ing. José Alfredo Colin Ávila; M. en C. Apolinar Francisco. Cruz Lázaro; M. en C. Jaime Martínez Ramos. AUTORIZADO POR: Comisión de Programas Académicos del Consejo General Consultivo del I.P.N Ing. Ernesto Ángeles Mejía Dirección de Educación Superior
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE HOJA: 2 DE 13 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA En la formación de un ingeniero, se requiere del conocimiento de distintas y hasta cierto punto disímiles materias básicas, que le ayudaran a consolidar su creatividad, su capacidad de innovación y su sentido común, dentro de las que se pueden mencionar a la Dinámica que, contribuye de manera significativa con este cometido. Para la comprensión de está, se requiere del apoyo de la cinemática, con su carácter geométrico del movimiento, con lo que la dinámica con su carácter de disertación, sirven de sustento a cursos posteriores en su formación. Para este momento ya es claro, gracias al curso anterior, Estática, que la partícula es una idealización, que no tiene volumen pero si masa, siendo esto algo totalmente hipotético, de lo que resulta interesante establecer en los planteamientos iniciales que la partícula es fundamental en el estudio de la Dinámica, la razón es que muchos problemas de esta materia, la forma y tamaño no son relevantes cuando se están determinando ciertas características del movimiento, en cuyo caso la masa es la importante. Ya en este contexto, lo correspondiente al cuerpo rígido debe hacer su función, ubicar a los estudiantes de ingeniería, de cualquier rama, que al considerar el movimiento de tales cuerpos, estará gobernado por ecuaciones muy similares a las de la dinámica de la partícula con la salvedad de que, parámetros como masa, dimensiones deberán de considerarse en el análisis y solución de problemas, vistos ahora como un sistema complejo de partículas y unidas rígidamente. Ahora bien, resulta que con todo lo anterior y con pleno conocimiento que la vida profesional de un ingeniero esta inmersa en un mundo dinámico, requiere pleno conocimiento de materias como está para un mejor desarrollo en un ambiente profesional. Con lo expuesto se sustenta la materia de dinámica, es básica, en la curricula de Ingeniería en Robótica Industrial. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El estudiante solucionará problemas que impliquen la diferenciación entre partícula y cuerpo rígido, la determinación de las fuerzas generadoras y sus efectos durante el movimiento, todo por medio de la segunda ley de Newton. Identificará los parámetros cinemáticos, lineales y angulares que se presentan en el plano y el espacio, así como los conceptos de energía mecánica, impulso y momentum, tanto de cuerpos como de partículas
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 3 DE 13 UNIDAD I NOMBRE: Principios Generales El estudiante explicará los conceptos de partícula y cuerpo rígido, los discutirá y aplicara en el análisis de problemas usuales en mecánica, de igual manera conocerá las unidades de medición que se emplean en ellos. 1.1 Introducción a la Dinámica 1.0 1.0 1B2B, 4B, 5C, 1.2 Leyes de Newton 1B, 2B, 4B, 5C 1.3 Cantidades Fundamentales en Mecánica 1.0 1B, 2B, 4B, 5C 1.4 Unidades de Medición 1.0 1B, 2B, 4B, 5C Consideraciones Dimensiónales 1.0 1B, 2B, 4B, 5C cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el primer parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad y las dos siguientes.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 4 DE 13 UNIDAD II NOMBRE: Cinemática de Partículas El estudiante discutirá lo relacionado a los parámetros cinemáticos de una partícula con movimiento en el plano, bajo diferentes formas geométricas de percepción. 2.1 Posición Velocidad y Aceleración 1.0 1B, 2B, 3B, 4B 2.2 Movimiento Rectilíneo 3.0 1B, 2B, 3B, 8C 2.3 Movimiento Rectilíneo a lo largo de una línea 3.0 1B, 2B, 4B, 8C 2.4 Movimiento Curvilíneo plano 3.0 1B, 2B, 3B, 4B, 8C 2.5 Movimiento Relativo en un plano 1B, 2B, 3B, 4B, 8C 2.6 Movimiento Curvilíneo en el espacio 1B, 2B, 3B, 4B, 8C 1,2,3,4,8 cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el primer parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad, la anterior y la siguiente.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 5 DE 13 UNIDAD III NOMBRE: Cinemática del Cuerpo Rígido El alumno explicará la diferencia entre una partícula y un cuerpo rígido, y así mismo resolverá problemas que involucran todos los parámetros cinemáticos durante el movimiento de este tipo de cuerpos. 3.1 Traslación 1B, 2B, 4B, 5C, 8C 3.2 Movimiento plano 1B, 2B, 3B, 4B, 7C, 8C 3.3 Rotación alrededor de un eje fijo 1B, 2B, 3B, 4B 3.4 Movimiento plano general 3.0 1B, 2B, 3B, 4B 3.5 Movimiento relativo a ejes en rotación 1B, 2B, 3B, 4B 3.6 Movimiento tridimensional de un cuerpo rígido 1B, 2B, 4B, 7C cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el primer parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad y las dos anteriores.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 6 DE 13 UNIDAD IV NOMBRE: Cinética de Partículas: Leyes de Newton El alumno analizará, los conceptos de movimiento rectilíneo y curvilíneo y aplicará sus ecuaciones, para la solución de problemas que los involucren, en el caso de partículas sujetas a fuerzas. 4.1 Ecuaciones del movimiento 4.2 Movimiento rectilíneo 4.3 Movimiento curvilíneo cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el segundo parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad, y las dos siguientes.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 7 DE 13 UNIDAD V NOMBRE: Cinética de Cuerpos Rígidos: Leyes de Newton El alumno analizará y aplicará la segunda ley de Newton para la solución de problemas de cuerpos rígidos sujetos a fuerzas, que alteran su estado mecánico, de manera análoga, mediante el principio de D Alembert, establecerá las ecuaciones de movimiento. 5.1 Ecuaciones para movimiento plano 1B, 2B, 4B, 7C, 8C 5.2 Momentos y productos de inercia 1B, 2B, 4B, 5C, 8C 5.3 Traslación, rotación y movimiento plano general 1B, 2B, 3B, 4B 5.4 Movimiento tridimensional de un cuerpo rígido 4.5 1B, 2B, 4B, 7C, 8C 5.5 Principio de D Alembert 1B, 2B, 3B, 4B, 7C, 8C cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el segundo parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad, la anterior y la siguiente.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 8 DE 13 UNIDAD VI NOMBRE: Cinética de Partículas: Métodos de Trabajo y Energía El estudiante explicará los conceptos de: trabajo, energía cinética y potencial, conservación de la energía, para aplicarlos en el análisis y solución de problemas relativos a partículas en movimiento. Así mismo, analizará los conceptos de la potencia y eficiencia con exactitud. 6.1 Trabajo de una fuerza 6.2 Principio de trabajo de energía 6.3 Sistemas de partículas 6.4 Fuerzas conservativas y energía potencial 6.5 Principio general de trabajo y energía 6.6 Conservación de la energía 3.0 6.7 Potencia y eficiencia cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el segundo parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de la unidad y las dos anteriores.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 9 DE 13 UNIDAD VII NOMBRE: Cinética de Cuerpos Rígidos Métodos de Trabajo y Energía El estudiante discutirá los conceptos de: trabajo, energía cinética y potencial, conservación de la energía, para aplicarlos en el análisis y solución de problemas relativos a cuerpos rígidos en movimiento plano. También determinará éstos, la potencia y eficiencia con exactitud. 7.1 Trabajo de fuerza y pares sobre un cuerpo rígido 3.0 7.2 Energía cinética de cuerpos rígidos en movimiento plano 7.3 Principio de trabajo y energía para el movimiento plano 7.4 Potencia 1.0 7.5 Energía cinética de un cuerpo rígido en tres dimensiones 3.0 6.0 cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el tercer parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad y las dos siguientes.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 10 DE 13 UNIDAD VIII NOMBRE: Cinética de Partículas: Impulso y Momentum El estudiante discutirá los conceptos de impulso y cantidad de movimiento lineal y angular, para el caso de partículas y sistemas de partículas, lo que permitirá su uso en cuerpos rígidos. 8.1 Impulso lineal y momentum de una partícula, 8C 8.2 8.3 Impulso lineal y momentum para un sistema de partículas Impulso angular y momentum angular de una partícula, 8C, 8C cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el primer parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad, la anterior y la siguiente.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 11 DE 13 UNIDAD IX NOMBRE: Cinética de Cuerpos Rígidos: Impulso y Momentum El estudiante discutirá los conceptos de impulso y cantidad de movimiento lineal y angular, aplicándolos en problemas de ingeniería, desde problemas teóricos, hasta su empleo en la industria, medio ambiente primordial de un ingeniero. 9.1 Impulso lineal y momentum de un cuerpo rígido 3.0 6.0 1B, 2B, 4B 9.2 Impulso angular y momentum de un cuerpo rígido en movimiento plano 3.5 6.0 1B, 2B, 4B cumplimiento satisfactorio de los trabajos de investigación extraclase. La evaluación sumaria, para calificar el tercer parcial, será a través de un examen que abarque el contenido de esta unidad y las dos anteriores.
ASIGNATURA: Dinámica CLAVE: HOJA: 12 DE 13 RELACIÓN DE PRÁCTICAS N PRACT. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN 1 2 3 Movimiento Rectilíneo a lo largo de una línea Movimiento Relativo en un plano Movimiento Curvilíneo en el espacio 2.1,2.2, 2.3 2.5 2.6 4 5 6 Rotación alrededor de un eje fijo Movimiento plano general Movimiento relativo a ejes en rotación 3.3 3.4 3.5 7 8 9 10 Movimiento rectilíneo Movimiento curvilíneo Traslación, rotación y movimiento plano general Movimiento tridimensional de un cuerpo rígido 4.2 4.3 5.3 5.4 Laboratorio de Mecánica 11 12 Principio de trabajo de energía Conservación de la energía 6.2 6.6 13 14 15 Trabajo de fuerza y pares sobre un cuerpo rígido Energía cinética de cuerpos rígidos en movimiento plano Potencia 7.1 7.2 7.4 16 Impulso angular y momentum angular de una partícula 8.3 17 18 Impulso lineal y momentum de un cuerpo rígido Impulso angular y momentum de un cuerpo rígido en movimiento plano 9.1 9.2
ASIGNATURA: Dinámica de Maquinaria CLAVE: HOJA: 13 DE 13 PERIODO UNIDAD De acuerdo al programa emitido por el IPN y la propia escuela 1,2 y 3 primer departamental 4,5 y 6 segundo departamental 7,8 y 9 tercer departamental Evaluación Diagnostica: Serán aplicados en caso de ser requerido y por necesidades básicas del curso Evaluación Sumativa: Serán aplicados tres exámenes departamentales, según el propio reglamento del I.P.N., promediándose con el valor que asigne el profesor a las prácticas de laboratorio, a trabajos de investigación extraclase, y a la participación del alumno en el aula. eamc7 CLAVE TIPO BIBLIOGRAFÍA B C 1 Riley William f., Sturges Leroy D., Engineering Mechanics, John Wiley and Son s, 1993 2 Bedford Anthony, Fowler Wallece, Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Adición Wesley Iberoamericana, 1996. 3 Hibbeler Russell C., Mecánica para ingenieros, Dinámica 7ª. Edición, CECSA, 1996. 4 Shames Irving H, Mecánica para Ingenieros, Dinámica 4 edición, Prentice Hall (PEARSON), México 1999. 5 Knudsen J.M., Hjort P.G., Elements of Newtonian Mechanics, Springer 2000 6 Chow Tai l:, Classical Mechanics, John Wiley and Son s, 1995 7 Das Braja M., Kassimali Aslam, Sami Sadat, Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Limusa 1999. 8 Beer /Jhonston, Mecánica Vectorial para ingenieros Dinámica 6ª, McGraw Hill.
PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: CARRERA : Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ingeniería en Sistemas Automotrices y en Robótica Industrial SEMESTRE Cuarto ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM. ACADEMIA: Mecánica ASIGNATURA: Dinámica ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: 2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El estudiante solucionará problemas que impliquen la diferenciación entre partícula y cuerpo rígido, la determinación de las fuerzas generadoras y sus efectos durante el movimiento, todo por medio de la segunda ley de Newton. Identificará los parámetros cinemáticos, lineales y angulares que se presentan en el plano y el espacio, así como los conceptos de energía mecánica, impulso y momentum, tanto de cuerpos como de partículas 3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL HABILIDADES ACTITUDES Estática y Dinámica Dinámica del cuerpo Rígido. Ecuaciones Diferenciales Proyecto Mecánico. Conocimientos pedagógicos para Impartir clases. Manejo de paquetes de Computo Proyecto de elementos mecánicos. Diseño de máquinas y equipos. Construcción de mecanismos Reparación de equipos. Mantenimiento de maquinaria. Para transmitir los conocimientos. De expresión oral y escrita. Para el dibujo mecánico. Para propiciar el Interés de los alumnos Para mantener la atención de los alumnos. Para la aplicación de recursos didácticos. Positivas De honestidad. De justicia y equidad. De paciencia. De apoyo al alumno. De comprensión del entorno social propio, de la escuela y de los alumnos. ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ PRESIDENTES DE ACADEMIA SUBDIRECTORES ACADÉMICOS DIRECTORES DE LOS PLANTELES FECHA: