DINAMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SEMESTRE ACADÉMICO 2015 - II Sílabo de DINÁMICA CODIGO: IC025 Docente: Ing. Luis Norabuena Garay Lnorabuena@unab.edu.pe UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SÍLABO DE DINAMICA 2015 - II I. DATOS GENERALES. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Carrera Académico Profesional : Ingeniería civil Nombre de la Asignatura : DINAMICA Código del Curso : IC025 Ciclo Académico : 4 Ciclo Año Lectivo y Semestre : 2015 - II Número de Créditos :3 Horas semanales : 04 1.7.1 Horas Teóricas :2 1.7.2 Horas Prácticas :2 1.8 Horario del Curso : Lunes y Jueves de 7.00 pm a 8.40 pm 1.9 Período académico : 16 semanas 1.10 Pre requisito : IC015-IC016 1.11 Docente : Ing. Luis Pedro Norabuena Garay 1.12 Correo electrónico : Lnorabuena@unab.edu.pe II. SUMILLA. El curso de Dinámica es de naturaleza teórico-práctica y brinda a los participantes los principios fundamentales de la Mecánica y sus aplicaciones. Tiene como objetivo general la comprensión de los conceptos de la cinemática de la partícula, movimiento. Partícula. Movimiento Relativo. Cinemática del Cuerpo Rígido. Dinámica de la Partícula y de un Sistema de Partículas, Dinámica del Cuerpo Rígido, Vibraciones con un Grado de Libertad. El curso también proporciona la base para el desarrollo de asignatura del Área de Estructuras. III. COMPETENCIAS GENERALES     Conoce los principios de la Mecánica (Dinámica), estableciendo los modelos matemáticos, formulando las ecuaciones diferenciales con la finalidad de encontrar la respuesta dinámica de un problema con participación activa perseverante y critico Calcula, con rigurosidad, la velocidad, la aceleración, componentes intrínsecas de la aceleración de un punto móvil en diversos sistemas de coordenada con perseverancia Comprende el comportamiento dinámico de una partícula, de un sistema de partículas y del cuerpo rígido estableciendo ecuaciones del movimiento y adoptando una actitud crítica y responsable Aplica, con facilidad, las ecuaciones diferenciales del movimiento de una partícula con vibración mecánica con un grado de libertad demostrando interés en todo momento IV. PROGRAMACIÓN DE LOS CONTENIDOS. El curso se desarrollara mediante las unidades de aprendizaje con sus respectivas capacidades de la siguiente manera: UNIDAD I: DINÁMICA DE LA PARTÍCULA UNIDAD II: DINÁMICA DE UN SISTEMA DE PARTICULAS UNIDAD III: DINÁMICA DEL SOLIDÓ RIGIDO UNIDAD IV: VIBRACIONES MECANICAS Ing. Luis P. Norabuena Garay . 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL UNIDAD DIDÁCTICA I: DINAMICA DE LA PARTICULA CINEMATICA DE LA PARTICULA Y CINETICA DE UNA PARTICULA CAPACIDAD 1: -Calcula, con rigurosidad, la velocidad, la aceleración, componentes intrínsecas de la aceleración de un punto móvil en diversos sistemas de coordenada. -Determina la velocidad y la aceleración de una partícula que se mueve con respecto a un sistema de coordenadas móvil. CONTENIDO SEMANA CONTENIDO CONCEPTUAL CONTENIDO PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL PRIMERA CINEMATICA DE LA PARTICULA -identifica trayectoria , velocidad, -Valora la importancia SEMANA. Sistemas de referencia , ley horaria , aceleración de una partícula lineal de la cinemática de una velocidad y aceleración de una y curvilíneo partícula partícula resolución de ejercicios aplicativos SEGUNDA Coordenadas cartesianas , Sobre mapas conceptuales Clasifica Responde a las SEMANA. componentes normal y tangencial , las principales coordenadas para el preguntas coordenadas cilíndricas Velocidad y análisis de la geometría del aceleración en coordenadas polares movimiento de una partícula -resolución de ejercicios aplicativos TERCERA SEMANA. Velocidad y aceleración en coordenadas cilíndricas – esféricas. Velocidad angular. CUARTA SEMANA. CINÉTICA DE LA PARTICULA Segunda Ley de Newton. Movimiento producido por una fuerza central resolución de ejercicios aplicativos QUINTA SEMANA Campos escalares y vectoriales. Trabajo y energía para una partícula Momento cinético para una partícula. Reconoce parámetros dinámicos para en diferentes sistemas de coordenadas -Describe el movimiento de una partícula en coordenadas polares -Describe la cinética de las partículas -Formula ecuaciones aplicando fundamentos newtonianos en la cinética de una partícula F=ma Identifica el trabajo mecánico y formas de energía mecánica en el movimiento de una partícula Muestra emprendedora actitud Participa en talleres Muestra perseverancia UNIDAD DIDÁCTICA II CINEMATICA DE LOS CUERPOS RIGIDOS CAPACIDAD 2: -Modela, eficientemente, los problemas relativos a la cinemática del cuerpo rígido. -Aplica las expresiones matemáticas apropiadas para la solución. SEMANA CONTENIDO CONCEPTUAL CONTENIDO PROCEDIMENTAL SEXTA SEMANA. Ecuaciones generales del movimiento de un cuerpo rígido. Movimiento de traslación. Movimiento de rotación alrededor de un eje fijo. Propiedades importantes del movimiento de los cuerpos rígidos. Eje instantáneo de rotación y -Elabora diagramas del movimiento plano identificando los parámetros físicos CONTENIDO ACTITUDINAL Asume la práctica constructiva en la resolución de ejercicios -Matematizan el movimiento rotacional y traslacional, aplicando en la resolución de ejemplos aplicativos Ing. Luis P. Norabuena Garay . 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Resbalamiento. Aplicaciones SEPTIMA SEMANA OCTAVA SEMANA NOVENA SEMANA Movimiento plano de los cuerpos rígidos. Centro instantáneo de rotación. Aplicaciones. Movimiento de los cuerpos rígidos con respecto a un sistema de coordenadas móvil EXAMEN PARCIAL -Observa y reconoce el centro instantáneo de rotación Movimiento de un cuerpo rígido que tiene un punto fijo. Ángulos de Euler. Velocidades de Euler. Movimiento general del sólido. Aplicaciones. -Estudian el movimiento de un cuerpo rígido que se mueve en un punto fijo Cumple con las tareas -Emplean estrategias para ubicar el CI de rotación Coopera aprendizaje con el UNIDAD DIDÁCTICA III: DINAMICA DEL SOLIDO RIGIDO CINETICA DE CUERPOS RIGIDOS CAPACIDAD 3: - Aplica, con facilidad, las ecuaciones cinéticas del movimiento de una partícula en rotación y traslación -Resuelve problemas relacionados con la dinámica de una partícula y de un sistema de partículas aplicando los teoremas de trabajo, energía cinética y energía potencial. SEMANA CONTENIDO CONCEPTUAL CONTENIDO PROCEDIMENTAL CONTENIDO ACTITUDINAL DÉCIMA SEMANA Movimiento plano. Rotación alrededor de un eje fijo Rotación centroidal Rotación no centroidal Cuerpos rodantes -Elabora gráficos circulares e identifican formas de movimiento -reconocen expresiones dinámicos en la resolución de ejemplos con rotación DÉCIMA PRIMERA SEMANA Trabajo y energía. Teorema de trabajo- energía cinética. Campos de fuerza conservativos. Energía potencial. Conservación de la energía mecánica. DÉCIMA SEGUNDA SEMANA Movimiento del centro de masa. Energía cinética total de un sistema de partículas. Ecuación del trabajo y energía. Impulso y cantidad de movimiento. Momento cinético. Aplicaciones. -estudian el trabajo mecánico realizado por un solido -emplean fórmulas de trabajo en la resolución de ejercicios -identifican le energía mecánica de un cuerpo -reconocen la conservación de la energía mecánica - identifica el centro de masa de un cuerpo. -emplean ecuaciones de la energía mecánica en la resolución de ejemplos -Juzga procesos constructivos. -Asume la práctica constructiva aplicando principios básicos del movimiento Muestra perseverancia en las tareas asignadas -valora los trabajos que realiza Ing. Luis P. Norabuena Garay . 4 UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL UNIDAD IV : VIBRACIONES MECANICAS CAPACIDAD 4: -Aplica, con facilidad, las ecuaciones diferenciales del movimiento de una partícula con vibración mecánica con un grado de libertad SEMANA CONTENIDO CONCEPTUAL CONTENIDO PROCEDIMENTAL CONTENIDO ACTITUDINAL DECIMA TERCERA DECIMA CUARTA DECIMA QUINTA SEMANA Vibración de una partícula con un grado de libertad. Fuerzas que intervienen. Ecuación diferencial del movimiento vibratorio. Principio de D´ Alambert para el planteo de la ecuación diferencial del movimiento para sistemas de un grado de libertad. Aplicaciones Vibraciones libres sin amortiguamiento. Respuesta dinámica. Movimiento libre amortiguado. Movimiento sobre-amortiguado. Movimiento con amortiguamiento crítico. Estudian el movimiento armónico simple Identifican fuerzas en movimientos vibratorios Formulan modelos matemáticos para el movimiento vibratorios de un cuerpo con un grado de libertad Muestra interés perseverancia Identifican el periodo y la frecuencia de un cuerpo con movimiento vibratorio Participa en talleres de experimentación y resolución de ejemplos Vibraciones libres sub- amortiguadas. Decremento logarítmico. Disipación de energía. Aplicaciones. Vibraciones forzadas amortiguadas. Amplificación dinámica. Aislamiento de vibraciones. Estudian a amortiguadas Introducción a la mecánica de vibraciones con varios grados de libertad. Simulaciones sísmicas con modelos de edificios Análisis de modos de vibración de edificaciones Integral de Duhamel. DECIMA SEXTA SEMANA DECIMA SEPTIMA SEMANA y Estudian a los movimientos libres y amortiguados Identifican forzadas a Identifican la estructuras las vibraciones las vibraciones rigidez de -Valora los trabajos que realiza -Muestra actitud emprendedora las Identifican los desplazamientos por vibraciones mecánicas Identifican modos de vibraciones Realizan simulaciones sísmicas con maquetas EXAMEN FINAL EXAMEN SUSTITUTORIO EXAMEN DE APLAZADOS V.- ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS En el curso se emplea un método activo en el proceso enseñanza-aprendizaje, en el que los alumnos tienen participación activa en todas las clases, ya sea individualmente o en grupos de trabajo. El profesor emplea la Ing. Luis P. Norabuena Garay . 5 UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL exposición y ejemplificación para complementar la actividad de los estudiantes, utilizando las ayudas audiovisuales disponibles. El trabajo en aula se complementa con experimentos dinámicos que los estudiantes realizan VI. EQUIPOS Y MATERIALES. -Equipos: Computadora, Proyector de Multimedia, calculadora, Textos, copias, uso de las TIC -Instrumentos de laboratorio por elaboración propia, mesa vibratoria, maquetas VII.- INDICADORES E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN CAPACIDADES INDICADORES INSTRUMENTOS CAPACIDAD 1: -Calcula, con rigurosidad, la velocidad, la aceleración, componentes intrínsecas de la aceleración de un punto móvil en diversos sistemas de coordenada. -Reconocer los parámetros dinámicos en la cinemática de partículas -Conocen e interpretan diferentes tipos de coordenadas para el análisis del movimiento de una partícula -Determinan la trayectoria, velocidad lineal y angular con aceleraciones de partículas -Infieren las ecuaciones del movimiento en la resolución de problemas aplicativos -Aplican ecuaciones de newton en la formulación y resolución de ejercicios de cinética de una partícula Examen escritos -Determina la velocidad y la aceleración de una partícula que se mueve con respecto a un sistema de coordenadas móvil. Practicas calificadas Lista de cotejo CAPACIDAD2 -Modela, eficientemente, los problemas relativos a la cinemática del cuerpo rígido. -Aplica las expresiones matemáticas apropiadas para la solución. CAPACIDAD 3: -Aplica, con facilidad, las ecuaciones cinéticas del movimiento de una partícula en rotación y traslación -Resuelve problemas relacionados con la dinámica de una partícula y de un sistema de partículas aplicando los teoremas de trabajo, energía cinética y energía potencial CAPACIDAD 4: -Aplica, con facilidad, las ecuaciones diferenciales del movimiento de una partícula con vibración mecánica con un grado de libertad - Conocen el movimiento plano de un cuerpo rígido básicas para su buen uso - Identifican el centro y eje instantáneo de rotación - Aplica las expresiones matemáticas apropiadas para la solución de ejercicios Examen escritos Practicas calificada Lista de cotejo - Identifican ecuaciones en cuerpos con rotación centroidal y no centroidal - Identifican el movimiento del plano general - Aplican principios generales de trabajo y la energía en la resolución de ejercicios aplicativos - Identifican la energía mecánico de los cuerpos, energía cinética, energía potencial y energía elástica Examen escritos Practicas calificada - Identifican parámetros dinámicos en el movimiento armónico simple - Formulan ecuaciones para el movimiento con vibraciones mecánicas en la resolución de ejercicios - Identifican el grado de libertad de una partícula con vibraciones mecánicas - Identifican el periodo y frecuencia de partículas con vibraciones mecánicas Examen escritos Practicas calificada CAPACIDAD 5. ACTITUDINAL Muestra interés en las actividades que realiza valorando con una actitud crítica y responsable. - Ficha de seguimientos de actitudes Muestra actitud emprendedora Responsabilidad en las actividades asignadas Muestra interés en el tema Copera en los trabajos de campo Ing. Luis P. Norabuena Garay . 6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL - Valora las normas de convivencia 1. Evaluación de resultados: Sistema de calificación: Escala vigesimal (0 – 20) Ponderaciones: Capacidad Conceptuales (CC) 60% - Evaluación Oral - Trabajos Académicos - Examen Parcial - Examen Final Capacidad Procedimental (CP) 30% - Trabajos en aula, talleres, Prácticas de laboratorio o visita de campo, Investigaciones, interpretación de textos y otros Capacidad Actitudinal (CA) 10% - Puntualidad, respeto, participación en clases, Responsabilidad, trabajo en equipo PF = CCx (0,6) + CPx (0,3) + CAx (0,1) VIII.- TUTORÍA Y CONSEJERÍA.- Viernes de 11.30 am a 1.00 pm sala de docentes IX. FUENTE DE INFORMACIÓN O BIBLIOGRAFIA.          Hibbeler, R.C. Mecánica. Dinámica. 12 ava Edición 2011. Prentice Hall Hispanoamérica. México. Beer, Ferdinand and Johnston, Russell Jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica. 1995 Mc. Graw Hill, México. 1323 Pág. Bedford, Anthony – Fowler Wallace. Dinámica. Mecánica para Ingeniería. 1996. Addison Wesley Iberoamericana U. S. A. 548 Pág. Thomson, William. Teoría de Vibraciones 1981. Prentice Hall Hispanoamericana. México. Chopra, Anil K. Dynamics of Structures. 1995. Pretince Hall, Inc. U.S.A. 729 Pág. Yeh, Hsuan. Principles of Mechanics of Solids and Fluids. Volume 1. Particle and Rig-Body Mechanics. 1980 Mc Graw Hill. U.S.A. 359 Pág. Huang T.C. Mecánica para Ingenieros. Tomo II Dinámica 1985. Fondo Educativo Interamericano. México. 1055 Pág. Mc Gill. David I. King Wilton W. Mecánica para Ingeniería y sus Aplicaciones II. Dinámica. 1991. Grupo Editorial Iberoamericana. México. 586 Pág. Shames, Irving. Ingeniería Mecánica. Prentice Hall, Inc. New Hersey U. S. A. 790 Pág. Barranca Setiembre del 2015 Ing. Luis P. Norabuena Garay . 7