UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROGRAMA ANALÍTICO FIME Nombre de la unidad de aprendizaje: Dinámica Frecuencia semanal:. 3 Horas presenciales: 60 Horas de trabajo extra-aula: 30 Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura. ( ) Formación básica profesional ( X ) Formación profesional. ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección. Créditos UANL: 3 Fecha de elaboración:.. 2012 Fecha de la última actualización: 06 Junio del 2014. Responsables del diseño: M.C. Ramiro Robledo Monsiváis, Dr. Cesar Guerra Torres, Dra. Nelda Johana Gámez Treviño, M.C. Dante Alberto Jiménez Domínguez, M.I. Carlos Armando Lara Ochoa, M.C. Adrián García Mederez, Ing. Edith Miritza Ramírez Alvarado y M.C. Victoria Marisela Gutiérrez López. Presentación: La unidad de aprendizaje se divide en tres fases, en la primera el estudiante comprenderá la cinemática de los mecanismos mediante la aplicación de métodos para solucionar velocidades y aceleraciones, en la segunda fase el estudiante será capaz de determinar fuerzas en sistemas mecánicos empleando los métodos aprendidos en la primera fase y aplicando las leyes de Newton y en la tercera fase podrá analizar sistemas mecánicos empleando Métodos de la Energía y la Cantidad de Movimiento Propósito: La finalidad de la unidad de aprendizaje es que el estudiante domine las herramientas básicas de la dinámica para que las pueda aplicar en las unidades temáticas posteriores, el estudiante será capaz de analizar sistemas mecánicos empleando métodos cinemáticos y dinámicos.
Competencias del perfil de egreso: Competencias instrumentales: Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que permita la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos Competencias personales y de interacción social Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad. Competencias integradoras Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje: Analizar sistemas mecánicos, mediante métodos dinámicos con el uso de herramientas gráficas, analíticas y computacionales para validar el comportamiento cinemática y cinético de sólidos rígidos que cumplan con las especificaciones de diseño.
Representación gráfica Considerando el propósito, las competencias y el producto integrador de aprendizaje, bosquejar mediante una representación gráfica el proceso global de construcción del aprendizaje, partiendo de la problematización del objeto de estudio de la unidad de aprendizaje, para desarrollar las competencias descritas y elaborar el producto integrador de aprendizaje
Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que permita la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional Instrumentales Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Analizar sistemas mecánicos, mediante métodos dinámicos con el uso de herramientas graficas, analíticas y computacionales para validar el comportamiento cinemática y cinético de sólidos rígidos que cumplan con las especificaciones de diseño. Interacción Social Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad Integradoras Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas especificas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones
Unidad temática # 1: Cinemática de Mecanismos Competencias particulares: Analizar mecanismos mediante métodos analíticos para validar el comportamiento cinemático de sólidos rígidos que cumplan con las especificaciones de diseño. Elementos de Competencia Aplicar métodos analíticos desarrollando el pensamiento analítico utilizando diferentes técnicas para resolver problemas de velocidades y aceleraciones de mecanismos manivela biela corredera y manivela biela oscilador así como velocidades angulares y el valor del tren de mecanismos de engranes, Evidencias de aprendizaje Elaboración de una maqueta de un mecanismo. Problemas resueltos de diferentes tipo de mecanismos empleando métodos analíticos Criterios de desempeño Elaboración de una maqueta de un mecanismo: Puntos a evaluar Presentación Tipos de movimientos de cada elemento Nombre de los elementos Fecha de entrega Problemas resueltos de diferentes tipo de mecanismos empleando métodos analíticos Puntos a evaluar Polígonos de velocidades Polígono de aceleraciones Velocidades y Aceleraciones por el método de notación vectorial Trenes de engranes Tiempo de entrega Actividades de aprendizaje Crear un mecanismo con pedazos de algún material manejable, puede ser plástico madera etc. Resolución de problemas de velocidades y aceleraciones empleando métodos analíticos de mecanismos manivela biela corredera y manivela biela oscilador y análisis de trenes de engranes Contenidos I.- Introducción a la dinámica Cinemática y cinética Conceptos básicos Diagrama cinemático Tipos de movimiento de un sólido rígido en un plano Grados de libertad Pares cinemáticos II.- Posición y desplazamiento Ecuación de desplazamiento relativo III.- Velocidades Definición de velocidad Ecuación de velocidades relativas Análisis de velocidades por Métodos Analíticos IV.- Aceleraciones Definición de aceleración Ecuación de aceleraciones Análisis de Aceleraciones por Métodos Analíticos V.- Trenes de engranes Análisis de trenes de Engranes empleando el Método de la fórmula Recursos Libros de apoyo Pintarron Salón de clase
Unidad temática #2: Segunda Ley de Newton Competencias particulares: Analizar mecanismos mediante las leyes de Newton y métodos cinemáticos para validar el comportamiento dinámico de sólidos rígidos que cumplan con las especificaciones de diseño. Elementos de Competencia Aplicar el método de Newton para resolver problemas de diferentes tipos de mecanismos desarrollando el pensamiento analítico utilizando diferentes técnicas Evidencias de aprendizaje Problemas resueltos de diferentes tipos de sistemas mecánicos empleando el método de Newton Criterios de desempeño Problemas resueltos de diferentes tipos de sistemas mecánicos empleando el método de Newton Puntos a evaluar Fecha de entrega Diagramas de cuerpo libre (DCL) Ecuaciones de movimiento Resultados Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Resolución de problemas empleando el Método de Newton de diferentes tipos de sistemas mecánicos con movimiento de traslación rectilínea curvilínea y combinado. Movimiento plano de cuerpos rígidos ( Fuerzas y Aceleraciones) Introducción Movimiento rectilíneo y curvilíneo Movimiento rectilíneo uniforme (velocidad constante) Movimiento rectilíneo uniforme mente acelerado (aceleración constante) Movimiento Curvilíneo Uniforme (velocidad constante) Movimiento Curvilíneo Uniforme mente acelerado (aceleración constante) Movimiento de varias partículas Movimientos dependientes Segunda ley de newton Cantidad de movimiento lineal Cantidad de movimiento angular Cambio de la cantidad de movimiento angular Momento de inercia de masa Sistemas de unidades Principio de D`Alembert Diagramas de cuerpo libre Análisis de diferentes tipos de sistemas mecánicos aplicando las leyes de Newton y métodos cinemáticos. Libros de apoyo Pintarron Salón de clase
Unidad temática #3: Métodos de la Energía y la Cantidad de Movimiento Competencias particulares: Analizar mecanismos mediante los Método de trabajo y conservación de la energía para validar el comportamiento dinámico de sólidos rígidos que cumplan con las especificaciones de diseño. Elementos de Competencia Aplicar los Métodos la Energía y la Cantidad de Movimiento desarrollando el pensamiento analítico utilizando diferentes técnicas para resolver problemas de diferentes tipos de mecanismos así como obtener la potencia y eficiencia en algunos sistemas Evidencias de aprendizaje Problemas resueltos de diferentes tipos de sistemas mecánicos empleando los métodos de trabajo y energía y conservación de la energía. Criterios de desempeño Problemas resueltos de diferentes tipos de sistemas mecánicos empleando los métodos de trabajo y energía y conservación de la energía. Puntos a evaluar Fecha de entrega Diagramas de cuerpo libre (DCL) Fuerzas que hacen trabajo Ecuación de trabajo y energía Ecuación de conservación de la Energía Potencia y Eficiencia Resultados Actividades de aprendizaje Resolución de problemas de diferentes sistemas mecánicos, empleando los métodos de Trabajo y Energía. Análisis de sistemas sin resortes Análisis de sistemas con resortes Determinar la potencia y eficiencia Contenidos Movimiento plano de cuerpos rígidos (Métodos de la Energía y la Cantidad de Movimiento) Trabajo y Energía Introducción Definición de trabajo Trabajo de una fuerza Trabajo de una fuerza constante en movimiento rectilíneo Trabajo realizado por la fuerza de la gravedad Trabajo de la fuerza de un resorte Trabajo de un par Energía cinética Energía Potencial Potencia y Eficiencia Impulso y Cantidad de Movimiento Introducción Principio del Impulso y la Cantidad de movimiento. Movimiento Impulsivo Rotación no centroidal Sistemas de Cuerpos Rígidos Conservación de la Cantidad de Movimiento Angular Impacto Impacto Central Directo Impacto Central Oblicuo Impacto Excéntrico Recursos Libros de apoyo Pintarron Salón de clase
Evaluación integral de procesos y productos Evidencia Ponderación 1. Elaboración de una maqueta de un mecanismo. 5 2. Problemas Resueltos de Cinemática 10 3. Problemas Resueltos de Segunda Ley de Newton 10 4. Problemas Resueltos de Energía y Cantidad de Movimiento 10 5. Examen Medio Curso 25 6. Examen Ordinario 25 Producto integrador del aprendizaje de la unidad de aprendizaje: 15 Construir un mecanismo de barras articuladas y Realizar análisis de Velocidades y Aceleraciones así como las fuerzas que actúan en las uniones de Los elementos y comprobar los resultados con el Working Model. Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Diseño de Maquinaria Autor: Robert L. Norton Editorial: Mc. Graw Hill Libro: Teoría de Maquinas y Mecanismos Autor: Joseph Edward Shigley, John Joseph Vicker, Jr Editorial: Mc. Graw Hill Libro: Mecanismos y Dinámica de Maquinaria Autor: Hamilton H. Mabie, Fred W. Ocvirck Editorial: Noriega Limusa Libro: Mecánica Vectorial para Ingenieros(Dinámica) Autor: Ferdinand P. Beer, E Russell Johnston, Jr. William E. Clausen Editorial: Mc. Graw Hill Libro: Dinámica (Mecánica para Ingeniería)
Autor: Antony Bedford, Wallace Fowler Editorial: Addison-Wesley Iberoamericana Libro: Ingeniería Mecánica (Dinámica) Autor: Andrew Pytel, Jan Kiusalaas Editorial: International Thompson Editores Libro: Vector Mechanics for Engineers: Dynamics) Autor: Ferdinand P. Beer and E. Russell Johnston Editorial: Mc. Graw Hill Tema: La Fuerza Coriolis Liga: www.portaleureka.com/content/view/372/lang,es/ Fecha última revisión: 2 de Marzo 2008 Revista: Ingenierías Año: 2008 # de revista: 41 Mes: Octubre- Diciembre Nombre del artículo: La medición del tiempo Autor: J. Rubén Morones Ibarra Perfil del docente: Maestría en Ingeniería Mecánica y/o ramas afines con habilidades prácticas en el manejo de herramientas computacionales y software especializado, deseable contar con conocimientos en la dirección de proyectos de desarrollo, investigación y/o servicios técnicos. Ficha bibliográfica del profesor: M.C. Ramiro Robledo Monsiváis, Maestro de la FIME con 32 años de antigüedad como Docente, imparte la unidad de aprendizaje de Dinámica. Dr. César Guerra Torres, Maestro de la FIME con 15 años de antigüedad como Docente, imparte las unidades de aprendizaje de Dinámica y Diseño de Mecanismos.
Dra. Nelda Johana Gámez Treviño, Maestra de la FIME con 12 años de antigüedad como Docente, imparte la unidad de aprendizaje de Dinámica. M.C. Dante Alberto Jiménez Domínguez, Maestro de FIME con 23 años de antigüedad como Docente, imparte la unidad de aprendizaje de Diseño de Mecanismos. M.I. Carlos Armando Lara Ochoa, Maestro de la FIME con 12 años de antigüedad como Docente, imparte la unidad de aprendizaje de Dinámica. M.C. Adrián García Mederez, Maestro de FIME con 23 años de antigüedad como Docente. Actualmente es el Jefe de Departamento Académico de Diseño de Sistemas Mecánicos. Ing. Edith Miritza Ramírez Alvarado, Maestra de FIME con 14 años de antigüedad como Docente, imparte las unidades de aprendizaje de Dinámica y Diseño de Mecanismos. M.C. Victoria Marisela Gutiérrez López, Maestra de FIME con 10 años de antigüedad como Docente, imparte la clase de Diseño de Mecanismos, Actualmente es la Jefa de Academia Análisis Mecánico.
M.C. Victoria Marisela Gutiérrez López JEFATURA DE ACADEMIA ANÁLISIS MECÁNICO M.C. Adrián García Mederez JEFATURA DEL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS M.C. María de Jesús Náñez Rodríguez COORDINACIÓN GENERAL ACADÉMICA DE MATERIALES M.C. Arnulfo Treviño Cubero SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA