• Author / Uploaded
• Elmer Mesias Cabrera Chavarri

• Categories
• Movimiento (física)
• Las leyes del movimiento de Newton
• Impulso
• Aceleración
• Rotación

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

SILABO DE LA ASIGNATURA: DINAMICA 1. INFORMACION GENERAL 1.1. Facultad 1.2. Escuelas Académico 1.3. Departamento Académico 1.4. Asignatura 1.5. Código 1.6. Línea Curricular 1.7. Régimen 1.8. Ubicación 1.9. Naturaleza 1.10. Prerrequisito 1.11. Horas de teoría 1.12. Horas de práctica 1.13. Créditos 1.14. Semestre académico 1.15. Fecha de inicio 1.16. Fecha de culminación 1.17. Duración

: Ingeniería : Ingeniería Civil : Física : Dinámica : 100904 : Estructuras : Semestral : Segundo año / IV Ciclo : Obligatorio : Física II : 02 : 03 : 03 : 2016-II. : 29 de agosto del 2016 : 23 de diciembre del 2016 : 17 Semanas

2. INFORMACION DEL DOCENTE 2.1 Nombres M. Cs. Lic. Norbil Homero Tejada Campos 2.2 Teléfonos 976478371 2.3 Ambiente de permanencia 1E-105 2.4 Email [email protected] 2.5 Horario asesoría académica Miércoles: 8 am – 10 am; Jueves: 8 am – 11 am 3.

Dr. Ingº Wilfredo R. Fernández Muñoz 1E-104 [email protected]

INTRODUCCION

La asignatura de Dinámica es una materia vital y trascendente, cuya importancia es tal que su desarrollo en el proceso de enseñanza–aprendizaje merece una cuidadosa atención en todas las Escuelas Académico Profesional de Ingeniería, dado que los fenómenos que estudia la Dinámica forman parte integral de la vida profesional del Ingeniero, en particular del Ingeniero Civil, y del científico. Recientemente al incrementarse la capacidad analítica en la Ingeniería se ha hecho mayor hincapié en las generalidades matemáticas de la Dinámica. En consecuencia su enseñanza tiene como fin desarrollar la capacidad analítica del futuro ingeniero, de tal forma que ésta pueda predecir los efectos de las fuerzas y del movimiento resultante durante su labor profesional. 4.

CONTENIDO SINTETICO

Cinemática de partículas: Movimiento rectilíneo de partículas, Movimiento curvilíneo de partículas. Dinámica de partículas: Segunda Ley de Newton, Métodos de la energía y la cantidad de movimiento. Sistemas de partículas. Cinemática de cuerpos rígidos. Movimiento plano de cuerpos rígidos: fuerzas y aceleraciones. Movimiento plano de cuerpos rígidos: métodos de la energía y la cantidad de movimiento. Cinética de cuerpos rígidos en tres dimensiones.

Facultad de Ingeniería

5.

Departamento Académico de Física

COMPETENCIAS Y CAPACIDADES, ALINEADAS A LA CURRICULA

Relaciones Interpersonales

Trabajo en equipo y liderazgo

Comunicación

Escucha Alienta Motiva Es proactivo Investiga y se actualiza permanentemente - Trabaja en un entorno global, diverso culturalmente - Sensible para aprovechar oportunidades

- Formación en equipos - Confianza y empowering - Alentador, desarrollando y comunicando la visión/misión - Establece y dirige los objetivos del equipo, toma decisiones y lidera. - Negociador y facilitador - Trabaja en equipos multidisciplinarios y/o en un entorno virtual

- Escucha, observa, entrevista y documenta - Abstracción y escritura exacta - Desarrollo de contenido multimedia escribiendo notas, reportes y documentación - Expone ideas con claridad y elocuencia - Realiza presentaciones efectivas

-

6.

COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA 6.1. Demuestra la aplicación del métodos científico en el análisis de fenómenos físicos. 6.2. Adquiere los conceptos fundamentales y analiza fenómenos físicos naturales relacionados con la aplicación de las leyes de Newton en la cinemática y dinámica de una partícula y sistemas de partículas.

7.

8.

ACTITUDES GENERALES ANTE LA ASIGNATURA 7.1. Asiste puntualmente a las sesiones de clases. 7.2. Demuestra un comportamiento honesto basado en valores. 7.3. Demuestra responsabilidad y respeto. 7.4. Participa constantemente con actitud proactiva. 7.5. Manifiesta una constante superación personal y académica. 7.6. Demuestra una predisposición para el trabajo en equipos multidisciplinarios PROGRAMACION DE CONTENIDOS 8.1. UNIDAD 1: CINEMÁTICA DE PARTICULAS 8.1.1. Capacidades - Define, conoce y aplica conceptos relacionados a las leyes del movimiento. - Adquiere conceptos de velocidad y aceleración en sus diferentes componentes: rectangulares, radial, transversal, normal, tangencial, cilíndricas y esféricas. 8.1.2.

Programación de contenidos CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

Conceptos del Análisis Vectorial.Campos vectoriales. Derivadas de Estudia el texto y entiende funciones vectoriales. Operaciones intuitivamente los conceptos básicos diferenciales. Integración vectorial. relacionados con análisis vectorial Operaciones integrales.

EAPIC – Código asignatura 100904

CONTENIDOS ACTITUDINALES  Asimila una actitud frente a la relación entre derivadas, integrales y operaciones diferenciales.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad.

Plantea, analiza y resuelve ejercicios y problemas sobre análisis vectorial.

Ejercicios.

TEORIA

PRACTICA

1º

2º

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CLASE TEORIA

SEMANA

Movimiento rectilíneo de un punto Estudia el texto y entiende material. Velocidad, aceleración y intuitivamente los conceptos básicos sobre aceleración. relacionados con velocidad, aceleración en el movimiento rectilíneo y curvilíneo.

SEMESTRE 2016-II

 Asimila una actitud frente a la relación entre velocidad y aceleración.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

Página 2 de 8

Facultad de Ingeniería

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CLASE

Ejercicios.

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDOS ACTITUDINALES

TEORIA

Comprende, analiza y resuelve problemas relativos a cinemática de una partícula.

Componentes tangencial, normal, radial, Estudia el texto y entiende transversal, cilíndrica y esférica del intuitivamente los conceptos básicos movimiento. relacionados con las componentes de la velocidad y aceleración.

PRACTICA

PRACTIC A

SEMANA

Departamento Académico de Física

Comprende y analiza el comportamiento del movimiento en sus diferentes componentes sin importar las fuerzas que producen dicho movimiento.

3º

Evaluación de unidad: Primer Examen

 Asimila una actitud frente a la relación entre las componentes tangencial, normal, transversal, cilíndricas y esféricas del movimiento.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

8.2. UNIDAD 2: DINÁMICA DE PARTÍCULAS: SEGUNDA LEY DE NEWTON 8.2.1. Capacidades - Define, conoce y aplica la segunda Ley de Newton al movimiento de partículas. - Adquiere conceptos de rapidez, velocidad y cantidad de movimiento lineal y angular. - Adquiere conceptos de equilibrio dinámico y la cantidad de movimiento angular de una partícula. - Define, conoce y aplica la fuerza en sus diferentes componentes. 8.2.2.

Programación de contenidos CLASE TEORIA

SEMANA

TEORIA

PRACTICA

4º

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES Estudia el texto y entiende Introducción. Segunda Ley de Newton de intuitivamente los conceptos básicos de movimiento. Cantidad de movimiento las leyes de Newton, cantidad de lineal de una partícula. movimiento y la cantidad del Rapidez de cambio de la cantidad de momentum lineal. movimiento lineal. CONTENIDOS CONCEPTUALES

 Asimila una actitud frente a la relación entre la cantidad de movimiento y momentum lineal.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad.

Plantea, analiza y resuelve ejercicios y problemas sobre dinámica de partículas.

Ejercicios.

Sistemas de unidades. Ecuaciones de Estudia el texto y entiende movimiento. Equilibrio dinámico. intuitivamente los conceptos básicos de sistema de unidades.

PRACTICA

Ejercicios.

TEORIA

5º

Cantidad de movimiento angular de una partícula. Rapidez de cambio de la cantidad de movimiento angular. Ecuaciones de movimiento expresadas en términos de movimientos radial y transversal cilíndricas y esféricas.

 Asimila una actitud frente a la relación entre ecuaciones de movimiento y equilibrio dinámico.  Asimila una actitud seria sobre sistema de unidades.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

Comprende, analiza y resuelve problemas relativos a problemas relacionados con sistemas de unidades.

6º

EAPIC – Código asignatura 100904

CONTENIDOS ACTITUDINALES

SEMESTRE 2016-II

Estudia el texto y entiende intuitivamente los conceptos básicos de cantidad de movimiento angular, rapidez de cambio y las ecuaciones de movimiento en términos de sus diferentes componentes.

 Asimila una actitud frente a la relación entre cantidad de movimiento angular y su rapidez de cambio.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

Página 3 de 8

Facultad de Ingeniería

8.3.

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES Comprende y analiza y resuelve problemas relacionados entre la cantidad de movimiento angular y su rapidez de cambio de una partícula.

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CLASE PRACTICA

SEMANA

Departamento Académico de Física

Evaluación de unidad: Segundo Examen

CONTENIDOS ACTITUDINALES

UNIDAD 3: DINÁMICA DE PARTÍCULAS: MÉTODO DE LA ENERGÍA Y LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

8.3.1. 8.3.2.

Capacidades Define, conoce y aplica conceptos del trabajo realizado por una fuerza, energía cinética de una partícula, principio del trabajo y la energía y sus aplicaciones, potencia y eficiencia y energía potencial. Adquiere conceptos de fuerzas conservativas, conservación de la energía y movimiento bajo la acción de una fuerza central conservativa. Adquiere conceptos de impacto central directo y oblicuo. Programación de contenidos CLASE TEORIA

SEMANA

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

Introducción, trabajo realizado Estudia el texto y entiende por una fuerza, energía cinética intuitivamente los conceptos básicos de una partícula, principio del de trabajo y energía. trabajo y la energía y sus aplicaciones.

CONTENIDOS ACTITUDINALES  Asimila una actitud frente a trabajo y energía.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad.

TEORIA

PRACTICA

7º Plantea, analiza y resuelve ejercicios y problemas sobre trabajo y energía.

Ejercicios.

Estudia el texto y entiende Potencia y eficiencia, energía intuitivamente los conceptos básicos potencial, fuerzas conservativas de potencia, eficiencia y energía y conservación de la energía. potencial.

 Asimila una actitud frente a la relación entre potencia y energía potencial.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

TEORIA

PRACTICA

8º Ejercicios. Primer Examen Parcial

Plantea, analiza y resuelve ejercicios y problemas sobre trabajo, energía y potencia mediante la aplicación del principio de conservación de la energía.

Estudia el texto y entiende intuitivamente los conceptos básicos Movimiento bajo la acción de de impacto. una fuerza central conservativa, Impacto y Impacto central directo y oblicuo.

 Asimila una actitud frente a la relación entre los diferentes impactos directos oblicuos y centrales  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

PRACTICA

9º

EAPIC – Código asignatura 100904

Evaluación de unidad: Tercer Comprende, analiza y desarrolla Examen problemas acerca de impactos.

SEMESTRE 2016-II

Página 4 de 8

Facultad de Ingeniería

Departamento Académico de Física

8.4. UNIDAD 4: SISTEMA DE PARTÍCULAS: Ley de Newton, Métodos de la energía y la cantidad de

movimiento 8.4.1. -

Capacidades Define, conoce y aplica conceptos del movimiento de un sistema de partículas de masas variables. Adquiere conceptos de trabajo y energía y los principios de trabajo y energía, y de impulso de cantidad de movimiento.

8.4.2.

Programación de contenidos SEMANA

CLASE

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

TEORIA

Introducción, aplicaciones de las leyes de Newton al movimiento de un sistema de partículas, fuerzas inerciales o efectivas.

TEORIA

PRACTICA

11º

TEORIA

PRACTICA

10º

Cantidad de movimiento lineal y Estudia el texto y entiende angular de un sistema de partículas, intuitivamente los conceptos movimiento del centro de masa de básicos de las fuerzas inerciales. un sistema de partículas, cantidad de movimiento angular de un sistema de partículas con respecto a su centro de masa, conservación de la cantidad de movimiento para un sistema de partículas.

Estudia el texto y entiende intuitivamente los conceptos de Energía cinética de un sistema de energía cinética y el principio de partículas, principio del trabajo y la trabajo y energía. energía, conservación de la energía para un sistema de partículas.

Plantea, analiza, resuelve ejercicios y problemas con la Ejercicios. aplicación de los principios de trabajo y energía a sistemas de partículas. Estudia el texto y entiende intuitivamente los conceptos Principio del impulso y la cantidad básicos de impulso y cantidad de de movimiento para un sistema de movimiento. partículas de masas variables.

PRACTICA

12º

EAPIC – Código asignatura 100904

 Asimila una actitud frente a la relación entre las aplicaciones de la ley del Newton y las fuerzas inerciales.  Asimila una actitud frente a la relación entre la cantidad de movimiento lineal y momentum angular.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad.

Plantea, analiza, resuelve ejercicios y problemas sobre las aplicaciones de las leyes de Newton y la cantidad de movimiento. Plantea, analiza, resuelve ejercicios y problemas relacionados a la cantidad de movimiento lineal, momentum lineal y su centro de masa.

Ejercicios.

Evaluación Examen

CONTENIDOS ACTITUDINALES

de

unidad:

 Asimila una actitud frente a la relación entre el principio del trabajo de energía y la energía cinética.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

 Asimila una actitud frente a la relación entre el impulso y la cantidad de movimiento.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

Plantea, analiza, resuelve Cuarto ejercicios y problemas sobre impulso y cantidad de movimiento para un sistema de partículas.

SEMESTRE 2016-II

Página 5 de 8

Facultad de Ingeniería

Departamento Académico de Física

8.5. UNIDAD 5: CINEMÁTICA y CINETICA DE CUERPOS RÍGIDOS.- MOVIMIENTO EN EL PLANO, MÉTODOS DE LA ENERGÍA Y DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

8.5.2.

Capacidades

Define, conoce y aplica conceptos de traslación, rotación y las ecuaciones de un cuerpo alrededor a un eje fijo. Define, conoce y aplica conceptos de velocidad y aceleración absoluta y relativa. Adquiere conceptos de las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido y su cantidad de movimiento angular. Adquiere conceptos de métodos de la energía y de la cantidad de movimiento y sus principios para cuerpo rígidos. Programación de contenidos SEMANA

CLASE

TEORIA

PRACTI CA

13º

TEORIA

8.5.1. -

PRACTICA

Métodos de la energía y de la cantidad de movimiento. Principio del trabajo y la energía. Trabajo realizado por las fuerzas que actúan en un cuerpo rígido. Energía cinética. Sistemas del cuerpo rígido. Cinética de cuerpos rígidos en tres dimensiones.

EAPIC – Código asignatura 100904

PRACTICA

PRACTICA 17º

Velocidad absoluta y relativa. Centro de rotación. Aceleración. Ecuación del movimiento de un cuerpo rígido cantidad del movimiento angular en movimiento plano.

Ejercicios.

15º

16º

Ejercicios.

TEORIA

14º

CONTENIDOS CONCEPTUALES Introducción. Traslación. Rotación con respecto a un eje fijo. Ecuaciones que definen la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje. Movimiento plano.

Ejercicios.

Evaluación de unidad: Quinto Examen

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES Estudia el texto y entiende intuitivamente los conceptos básicos de traslación y rotación con respecto a un eje fijo.

CONTENIDOS ACTITUDINALES  Asimila una actitud frente a la relación entre traslación y rotación.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad.

Plantea, analiza, resuelve ejercicios y problemas sobre las ecuaciones que definen la rotación de un cuerpo rígido. Estudia el texto y entiende intuitivamente los conceptos relacionados entre velocidad y aceleración absoluta y relativa.

 Asimila una actitud frente a la relación entre velocidad y aceleración absoluta y relativa.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

Plantea, analiza, resuelve ejercicios y problemas sobre ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido. Estudia el texto y entiende intuitivamente los métodos y los principios del trabajo, energía y la cantidad de movimiento.

 Asimila una actitud frente a la relación entre el principio del trabajo y energía y la cantidad de movimiento.  Asume actitudes de puntualidad, orden y veracidad

Plantea, analiza, resuelve ejercicios y problemas mediante la aplicación de del Principio de Trabajo, energía y la cantidad del movimiento en cuerpos rígidos.

Plantea, analiza, resuelve ejercicios y problemas sobre cinemática y cinética de los cuerpos rígidos.

Segundo Examen Parcial

Examen de Aplazados

SEMESTRE 2016-II

Página 6 de 8

Facultad de Ingeniería

9.

Departamento Académico de Física

EVALUACION

La evaluación de la presente asignatura es de carácter integral donde se evaluarán los conocimientos adquiridos, su aplicación práctica y las actitudes frente al desarrollo de la asignatura, teniendo en cuenta los siguientes aspectos: Ex = Exámenes de unidad según avance académico o evaluación de unidad. EP = Examen parcial. EF = Examen final. TI = Trabajos de investigación bibliográfico. TD = Trabajos domiciliarios. EA = Evaluación actitudinal. Las notas correspondientes a las evaluaciones de avance se obtendrán de la forma siguiente:

E1   0,6  PEx   0,4  PT

E3   0,6  PEx   0,4  PT

E 2   0,4  PEx   0,6  EP E 4   0,4  PEx   0,5 EF  (0,1) EA

La nota final se obtendrá, según la fórmula: NF   0,25 E1   0,25 E 2   0,25 E 3   0,25 E 4 -

10.

11.

Todas las calificaciones son en escala vigesimal. El estudiante estará en la condición de inhabilitado con 30% o más de inasistencias del número real de sesiones desarrolladas en el ciclo, no teniendo derecho a rendir el examen de aplazados. Los calificativos con NP (No se presentó), equivale a cero (00). Las faltas justificadas o no justificadas se toman como inasistencias para calcular el porcentaje de inhabilitado; en caso se tramite la justificación respectiva solamente se recupera la evaluación no rendida. La nota promocional mínima es de 10,5 (equivalente a once). Solamente tienen derecho a rendir el examen de aplazados los estudiantes con promedio promocional desaprobatorio, igual o mayor a cinco (05). El examen de aplazados incluirá todos los contenidos del curso tanto de teoría como de práctica. La nota del examen de aplazado es la nota promocional del curso (La calificación máxima a obtener es once). ESTRATEGIAS METODOLOGICAS De acuerdo con la naturaleza del curso, sus contenidos serán desarrollados en diferentes niveles de aprendizajes aplicación, análisis, síntesis y evaluación a través de actividades diseñadas para mejorar el aprendizaje. Se pondrá mucho énfasis en métodos activos y de aprendizaje significativo, entre otras se usaran las siguientes estrategias metodológicas: 1.1. Panel El estudiante participa en una conversación o desarrolla una exposición, con réplicas ordenadas y públicas, que permitan seleccionar criterios, adquirir habilidades de argumentos y elaborar juicios sustentables. 1.2. Conferencia El docente desarrolla los temas programados en el curso, con apoyo de presentaciones y lecturas preparadas especialmente para este fin. 1.3. Trabajo en pequeños grupos El estudiante debate, asimila, demuestra tolerancia con la finalidad de enriquecer el resultado del trabajo aplicado a un caso dentro de una organización empresarial. 1.4. Desarrollo de casos El estudiante debate, asimila y discute aspectos relevantes relacionados con casos de estudio asignados. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDACTICOS Aula de clases para 50 estudiantes

EAPIC – Código asignatura 100904

SEMESTRE 2016-II

Página 7 de 8

Facultad de Ingeniería

12.

Departamento Académico de Física

Proyector multimedia instalado y computador con acceso a Internet. Pizarra acrílica. Presentaciones multimedia Guías de enseñanza, casos de estudio, lecturas, entre otros publicadas en web

ASESORIA ACADEMICA La asesoría académica es una actividad a través de la cual se brinda apoyo a los estudiantes para que desarrollen actividades de consulta para lograr la cabal compresión de los diferentes temas de estudio. Está basada en consultas que el docente, fuera de su tiempo de docencia sobre temas específicos de su dominio a través de los medios de comunicación descritos en el punto 2 .

13. BIBLIOGRAFIA 1. A. BEDFORD y W. FOWLER; Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Addison Wesley Longman de Mexico, S.A., México 2000. 2. A. PYTEL y J. KIUSALAAS; Ingeniería Mecánica, Dinámica, Tercera Edición, Cengage Learning Editores, S.A. México 2012. 3. BRAJA M.D., ASLAM, K., SEDAT S.; Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Edit. Limusa, S.A., México, 1999. 4. F.P.BEER; E.R. JOHNSTON, Jr; Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica, Octava Edición, Edit. Mc. Graw Hill. México 2007. 5. F.P.BEER; E.R. JOHNSTON, Jr; P.J. CORNWELL; Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica, Novena Edición, Edit. Mc. Graw Hill. México 2010. 6. J.L. MERIAN y L.G. KRAIGE; Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Sexta Edición, Edit. Reverté, S.A. España, 2010. 7. J.L. MERIAN y L.G. KRAIGE; Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Tercera Edición, Edit. Reverté, S.A. España, 2000. 8. MURRAY R. SPIEGEL; Análisis Vectorial, Edit. Mc. Graw Hill, México 2000. 9. NARA HARRY; Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica, Tomo II Edit. Mc. Graw Hill, México, 1995. 10. OBANDO P., Mecánica para Ingenieros, Dinámica, PUCPC, Lima, 1989. 11. R.C. HIBBELER; Engineering Mechanics, Dynamics, Twelfth Edition, Edit. Pearson Education Inc, S.A., USA, 2010. 12. R.C. HIBBELER; Ingeniería Mecánica, Dinámica, Decimosegunda Edición, Edit. Pearson Educación S.A., México, 2010. 13. R.C. HIBBELER; Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica, Décima Edición, Edit. Pearson Educación S.A., México, 2004. 14. SHAMES IRVING H.; Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Cuarta Edición, Edit. Prentice Hall Iberia SRL, España, 2003. 15. SINGER F.L.; Mecánica para Ingenieros, Dinámica, Tercera Edición, Edit. Harla S.A., México 1982. Cajamarca, 29 de agosto del 2016

----------------------------------------------------Dr. Ingº Wilfredo Fernández Muñoz Profesor Principal del DAFI

EAPIC – Código asignatura 100904

SEMESTRE 2016-II

---------------------------------------------------M. Cs. Lic. Norbil H. Tejada Campos Profesor Principal del DAFI

Página 8 de 8