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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

SÍLABO DE MECANICA DE FLUIDOS I I.

DATOS GENERALES 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13

Unidad Académica Carrera Profesional Semestre Académico Ciclo de Estudios Requisitos Carácter Número de Créditos Duración (Semanas) Nº Horas Semanales Nº Horas Totales Fecha de Inicio Fecha de Término Docente

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Escuela Académica Profesional de Ingeniería Civil Ingeniería Civil 2013-II IV Dinámica Obligatorio 03 16

5 (T-3, P-2) 80 26 de agosto de 2013 14 de diciembre de 2013 Mg. Hansel G. Paz Muro [email protected]

II. FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Esta asignatura proporcionará los conceptos, propiedades y ecuaciones fundamentales de la Mecánica de los Fluidos, indispensables, para el estudiante, en la solución del problema de la conducción de los fluidos, embalses o represamientos, fenómenos locales tales como saltos de agua, y otros mecanismos de la ingeniería; temas a tratar en los cursos siguientes de Mecánica de Fluidos II, Obras Hidráulicas, y demás cursos de la rama de la Ingeniería Hidráulica. III. COMPETENCIAS 3.1 Evalúa analiza e interpreta los conocimientos básicos de la Mecánica de Fluidos, permitiendo comprender claramente las propiedades de los líquidos. 3.2 Evalúa, analiza e interpreta el comportamiento de los líquidos en reposo y en movimiento. Conocer e interpretar los tipos de flujo y de comportamiento de los líquidos cuando discurren en conductos cerrados o abiertos. IV. PROGRAMACIÓN ACADÉMICA 4.1 DISEÑO UNIDAD I II III

DENOMINACION PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS, HIDROSTATICA HIDROCINEMATICA. DINÁMICA DE LOS FLUIDOS. ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA HIDRÁULICA.

Y

4.2 TEMAS TRANSVERSALES Cultura Ambiental 4.3 PRIMERA UNIDAD: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS, HIDROSTATICA Y HIDROCINEMATICA 4.3.1 DURACION: 06 sesiones (30 de agosto – 04 octubre de 2013) 4.3.2 CRONOGRAMA.

SEMANA

1 30/08/13

2 06/09/13

3 13/09/13

4 20/09/13

5

27/09/13

6 04/10/13

CONTENIDOS

CAPACIDAD

Los Fluidos.- Definición de Fluidos-Clases de Fluidos- La Hidromecánica- La Dinámica de los fluidosLa diferencia entre sólido y fluido.

-Clasifica los estados de la materia. -Comprende el campo de estudio de la Mecánica de los Fluidos.

Sólido perfecto y fluido perfecto. Densidad. Peso especifico- Volumen Especifico- ViscosidadMódulo de Elasticidad Volumétrica Presión.- Propiedades de la presión.- Presión atmosférica: estándar y local.- Presión absoluta y relativa o excedente. Práctica Calificada (PC). Ecuación general de la Hidrostática.-Medida de la presión: barómetros, piezómetros, manómetros y vacuómetros- Estática de los fluidos- Ecuación Fundamental de Variación de la Presión en un Fluido en Reposo AbsolutoEcuación Fundamental de la Hidrostática: Vectorial y analítica. Práctica Calificada (PC). Fuerza Hidrostática sobre una Superficie Planas y curvas.- Fuerzas sobre superficies planas: horizontales e inclinadas- Fuerzas de Presión Sobre Superficies Curvas. Práctica Calificada (PC). Comprensión de lectura (CL).

-Comprende las idealizaciones necesarias de los sólidos y fluidos reales, para su estudio práctico. -Calcula e identifica las propiedades de los fluidos y su relación entre ellas. -Define la presión y analiza e interpreta sus propiedades. -Clasifica la presión atmosférica, de acuerdo al lugar, tiempo y la escala de referencia para su medición.

-Deduce las ecuaciones de Euler para fluidos en reposo absoluto y relativo; en forma vectorial y analítica.

-Deduce las ecuaciones para calcular la magnitud, punto de aplicación y línea de acción de la fuerza hidrostática que actúan sobre superficies planas y curvas.

INDICADOR DE LOGRO -Diferencia los tipos de fluidos y las idealizaciones necesarias para su estudio -Comprende el campo de estudio de la mecánica de fluidos.

ACTITUDES

INDICADORES DE LOGRO

-Sabe dónde encontrar las propiedades de los fluidos y como relacionarlas. -Calcula la presión atmosférica en sus diversas expresiones, y sabe diferenciarlas, de acuerdo a la escala de referencia de su medida.

-Demuestra precisión, orden y claridad en el tratamiento de los datos. -Muestra interés por conocer más sobre su especialidad y los procesos de aprendizaje.

*Exámenes: -Oral -Escrito -Exposiciones *Trabajos: -Domiciliarios -Grupales -Individuales.

-Aplica la ecuación general de la hidrostática, para calcular la presión al interior de un fluido en reposo absoluto.

-Aplica las ecuaciones para calcular la magnitud, punto de aplicación y línea de acción de la fuerza hidrostática que actúan sobre superficies planas y curvas.

2

4.4

SEGUNDA UNIDAD: DINÁMICA DE LOS FLUIDOS.

4.4.1 DURACION: 05 sesiones (11 de octubre – 08 noviembre de 2013) 4.4.2 CRONOGRAMA.

7

11/10/13

8

18/10/13

9

25/10/13

10

01/11/13

El principio de Arquímedes.- Presión en los líquidos-empuje y peso aparenteFlotabilidadCondiciones de equilibrio de los cuerpos en flotación- Estabilidad de un barco. Cinemática de los fluidos.HIDROCINEMATICA: El campo de velocidades.El campo de las aceleraciones.- El campo rotacional. Clasificación de los flujos.Descripción del movimiento: Línea de corriente, trayectoria y tubo de corriente. Práctica Calificada (PC).

-Deduce las ecuaciones para calcular la magnitud, punto de aplicación y línea de acción del Empuje, que actúa, sobre los cuerpos sumergidos.

-Aplica las diferentes ecuaciones para calcular la magnitud, punto de aplicación y línea de acción del Empuje que actúa, sobre los cuerpos sumergidos.

-Deduce las ecuaciones de Euler y Lagrange para la descripción del movimiento de los flujos.

-Aplica las ecuaciones de Euler y Lagrange para la descripción del movimiento de los flujos.

Campo potencial.Campo potencial solenoidal y armónico o Laplaceano. Evaluación Actitudinal (EA). Práctica Calificada (PC).

Deduce las ecuaciones que se verifican para un campo potencial solenoidal y armónico

-Aplica y diferencia mediante las ecuaciones de condición para un campo potencial solenoidal y armónico

Movimiento plano de los fluidos.- Movimiento plano de los fluidos: función corriente y potencial.- Ecuación de Cauchy-Riemann.- Red de corriente. Gasto o caudal. Ecuación de continuidad. Práctica Calificada (PC).

-Analiza el flujo en dos dimensiones, asumiendo que la descripción del flujo es similar en todos los planos paralelos. -Deduce la ecuación analítica de las líneas de corriente y equipotenciales.

-Aplica el flujo plano, para describir el flujo de los fluidos en dos dimensiones. -Construye la Red de Flujo.

-Demuestra precisión, orden y claridad en el tratamiento de los datos. -Muestra interés por conocer más sobre su especialidad y los procesos de aprendizaje.

*Exámenes: -Oral -Escrito -Exposiciones *Trabajos: -Domiciliarios -Grupales -Individuales.

11 Examen Parcial (EP). 08/11/13

3

4.4

TERCERA UNIDAD: ANALISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA HIDRÁULICA.

4.5.1 DURACION: 05 sesiones (15 de noviembre – 13 diciembre de 2013) 4.5.2 CRONOGRAMA SEMANA

CONTENIDOS

CAPACIDAD

INDICADOR DE LOGRO

ACTITUDES

12

Ecuación de continuidad y Principio de la cantidad de movimiento.- Principio de la Conservación de la MateriaPrincipio de la cantidad de movimiento aplicado a fluidos.

-Analiza y deduce la ecuación diferencial de continuidad y cantidad de movimiento aplicado a flujos con potencial.

-Aplica la ecuación diferencial de continuidad y cantidad de movimiento en problemas de flujo de fluidos

-Demuestra precisión, orden y claridad en el tratamiento de los datos.

15/11/13

13

22/11/13

Dinámica de los fluidos perfectos.- Ecuación vectorial y escalar de la dinámica del fluido perfecto: Ecuación de Bernoulli. Práctica Calificada (PC).

14

29/11/13

Dinámica de los fluidos reales.Ecuación de Bernoulli Modificada.- potencia neta y bruta .-Coeficiente de Coriolis y Boussinesq.-Ecuación de la Energía aplicada a bombas y turbinas. Práctica Calificada (PC).

-Analiza y deduce la Ecuación de la dinámica de los fluidos perfectos.

-Entiende el concepto de pérdida de carga, como la manera de disiparse la energía hidráulica. -Analiza y deduce el Coeficiente de Coriolis y Boussinesq. -Analiza y deduce la ecuación de la energía y cantidad de movimiento en la dinámica de los fluidos reales.

-Aplica la Ecuación de la dinámica de los fluidos perfectos en los problemas de flujo de fluidos perfectos.

-Aplica el Coeficiente de Coriolis y Boussinesq. -Aplica la Ecuación de la Energía modificada o Bernoulli modificado, y la cantidad de movimiento, para los fluidos reales, en diversos casos: bombas y turbinas.

15 06/12/13

16

Análisis Dimensional y Semejanza Hidráulica.- Análisis dimensional: Teorema π Buckingham. Semejanza hidráulica: Geométrica, Cinemática y Dinámica. Número de Reynolds, Froude, Euler, Mach y Weber. Ejemplos de aplicación. Revisión de Proyecto integrador. Práctica Calificada (PC).

-Deduce relaciones adimensionales necesarias para el estudio de la semejanza hidráulica, a través del análisis dimensional -Deduce el Teorema de pi Buckingham.

-Aplica el análisis dimensional para obtener relaciones adimensionales, válidas, para la semejanza hidráulica, útiles, en la modelación física. -Aplica el Teorema de Pi Buckingham.

-Muestra interés por conocer más sobre su especialidad y los procesos de aprendizaje.

INDICADORES DE LOGRO *Exámenes: -Oral -Escrito -Exposiciones *Trabajos: -Domiciliarios -Grupales -Individuales.

-Demuestra precisión, orden y claridad en el tratamiento de los datos. -Muestra interés por conocer más sobre su especialidad y los procesos de aprendizaje.

 Demuestra precisión, orden y claridad en los cálculos y la presentación de sus trabajos.  Muestra interés por conocer más sobre la especialidad y los procesos de aprendizaje.

*Exámenes: -Oral -Escrito -Exposiciones *Trabajos: -Domiciliarios -Grupales -Individuales.

Examen Final.

13/12/13

4

V.

MEDIOS Y MATERIALES     

Pizarra, mota y plumones Módulos de Aprendizaje. Laboratorios Guías de trabajo. Proyector Multimedia

VI. ESTRATEGIAS DE EVALUACION ASPECTOS

CRITERIOS

CONCEPTUALES

Dominio temático

PROCEDIMIENTOS

Aplicación de normas Ejecución de procesos Desarrollo de habilidades sociales.

ACTITUDES

INSTRUMENTOS -Comprensión de Lectura -Práctica Calificada -Examen Parcial -Examen Final -Trabajo de Investigación -Proyecto Integrador -Intervenciones Orales -Apreciación Actitudinal

PRIMER PROMEDIO CODIGO CL EO PC CODIGO EP EO PC CODIGO EF EO PC

INSTRUMENTO Comprensión de Lectura Intervenciones Orales Práctica calificada INSTRUMENTO Examen Parcial Intervenciones Orales Práctica calificada INSTRUMENTO Examen Final Intervenciones Orales Práctica calificada

PROMEDIO 1 (X1) X1 = (2*CL + EO + PC) / 4

PESO 2 1 1 SEGUNDO PROMEDIO PESO 2 1 1 TERCER PROMEDIO

SEMANA DE PUBLICACION DE RESULTADOS Del 07 al 16 de octubre de 2013

SEMANA DE PUBLICACION DE RESULTADOS Del 11 al 18 de noviembre de 2013

PESO

SEMANA DE PUBLICACION DE RESULTADOS

2 1 1

Del 16 al 21 de diciembre de 2013

PROMEDIO 2 (X2) X2 = (2*EP + EO + PC ) / 4

PROMEDIO 3 (X3) X3 = (2*EF + EO + PC) / 4

PROMEDIO FINAL (PF) = (P1 + P2 + P3) / 3

VII. REQUISITOS DE APROBACION  El puntaje mínimo aprobatorio es 10.5  El alumno con más de 30% de inasistencias quedará inhabilitado(5 inasistencias)

5

VII. ESTRATEGIA METODOLOGICA Las sesiones de aprendizaje serán dinámicas e interactivas. Los alumnos realizarán trabajos individuales y en equipo para investigar e intercambiar experiencias de aprendizaje. Las principales actividades serán la lectura crítica y reflexiva; y la redacción clara, precisa y coherente. Los procedimientos que se emplearán son: lectura comprensiva, explicaciones, redacción, debate, discusión dirigida, panel-videos. Asimismo, se incidirá en la práctica ortográfica intensiva y funcional. La evaluación del aprendizaje tiene los siguientes propósitos: diagnóstica, formativa y sumativa. Se considerarán: Pruebas Escritas: Comprensión de Lectura (CL), Evaluaciones Parciales (EP), Práctica Calificada(PC), Examen Final (EF) Intervenciones Orales (IO): Comprende la intervención oral de los alumnos en los trabajos grupales o individuales.

IX.

CRONOGRAMA ACADEMICO

ACTIVIDADES ENTREGA DE SÍLABOS A LOS ALUMNOS PRUEBA DE ENTRADA A LOS ALUMNOS EVALUAR COMPRENSIÓN DE LECTURA ( 2 PRIMERAS HORAS) NO SE SUSPENDEN LAS CLASES ENTREGA DE NOTAS EN AULA POR LOS DOCENTES INGRESO DE NOTAS AL AULA VIRTUAL (PRIMER PROMEDIO) EVALUAR: EXAMEN PARCIAL EN LAS 2 ULTIMAS ( SE SUSPENDEN LAS CLASES ) REZAGADOS O RECUPERACIÓN: COMPRENSIÓN DE LECTURA EN LAS 2 PRIMERAS ENTREGA DE NOTAS EN AULA POR LOS DOCENTES INGRESO DE NOTAS AL AULA VIRTUAL (SEGUNDO PROMEDIO) EVALUAR: EXAMEN FINAL ( SE SUSPENDEN LAS CLASES ) REZAGADOS O RECUPERACIÓN: EXAMEN PARCIAL EN LAS 2 PRIMERAS PROMEDIO FINAL EN AULA VIRTUAL REZAGADOS O RECUPERACIÓN: EXAMEN FINAL ING.NOTAS-AULA VIRTUAL ING.NOTAS REZAGADOS O RECUPERACIÓN-AULA VIRTUAL

INICIO

TÉRMINO

26/08/13 26/08/13

31/08/13 31/08/13

30/09/13

05/10/13

07/10/13 01/10/13

12/10/13 16/10/13

04/11/13

09/11/13

04/11/13

09/11/13

11/11/13 01/11/13 09/12/13 09/12/13 09/12/13 16/12/13 16/12/13 16/12/13

16/11/13 18/11/13 14/12/13 14/12/13 14/12/13 21/12/13 21/12/13 21/12/13

6

IX. BIBLIOGRAFÍA Código Biblioteca UCV

Referencias Bibliográficas

532/337/E3 532/CH81/E1 532/S71H/V1/E2 532/S71H/V1/E1

AZEVEDO J.M.: Manual de Hidráulica. Edit. Harla. México 1976.493 Págs. CHOW VEN TE: Hidráulica de Canales Abiertos. Editorial Diana. 2000 SOTELO A. Gilberto: Hidráulica General. - Fundamentos.2002, México. 561 Págs. SOTELO A. Gilberto: Hidráulica General. 2000, México

COMPLEMENTARIA:

 RONALD V. GILES: Mecánica de Fluidos e Hidráulica. 2000dit.SachEdit.Sachún.USA 2000  STREETER Víctor l.: Mecánica de Fluidos. 1988. Octava Edición. Mc Graw –Hill. México. 577 Págs.

DIRECCIONES ELECTRÓNICAS 

www.lamolina.edu.pe

Información

académica

e

institucional.

Servicio

al

estudiante,

departamentos de investigación, facultades y noticias de la UNALM. 

www.inrena.gob.pe/irh/ Información de las diferentes instituciones del agua en el Perú.



www.parodi.nl/hidrica.htm Diseño hidrológico y estructural. Modelos hidrológicos e hidráulicos.

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