PROGRAMA DINAMICA

PROGRAMA DINÁMICA.

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: Dinámica

Carrera: Ingeniería Civil

Clave de la asignatura:

(Créditos) SATCA[1] 3-2-5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura.

Esta asignatura proporciona al perfil del Ingeniero Civil los conocimientos básicos del equilibrio de partículas y cuerpos rígidos en su estado de movimiento y desarrolla en el alumno la capacidad para comprenderlos y aplicarlos en el proyecto y diseño de sistemas estructurales, obras hidráulicas y vías terrestres.

Se relaciona con las asignaturas antecedentes de Estática, Cálculo Diferencial e Integral, Cálculo Vectorial, Ecuaciones Diferenciales y Algebra Lineal y las subsecuentes como Introducción a la Mecánica de los Medios Continuos, Hidráulica Básica, Hidráulica de Canales, Abastecimiento de Agua, Análisis Estructural y Carreteras.

Esta relación se da en temas asociados a los métodos de derivación e integración de funciones escalares y vectoriales, la solución de sistemas de ecuaciones lineales y ecuaciones diferenciales; también se asocia al cálculo de centros de gravedad, momentos de inercia, las leyes de la mecánica del medio continuo, los campos vectoriales y los principios conservativos de la energía e impulso y cantidad de movimiento en la mecánica de fluidos e hidráulica así como las aplicaciones en el análisis de estructuras y el proyecto de carreteras en lo que concierne a las velocidades de diseño.

Puesto que esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se inserta en la primera mitad de la trayectoria escolar, antes de cursar aquéllas a las que da sustento.

Intención didáctica.

Se organiza el temario en seis unidades, las cuales integran tanto los conceptos teóricos como las aplicaciones a la solución de problemas de ingeniería. El profesor debe procurar darle un enfoque orientado hacia la Ingeniería Civil, esto con el fin de generar expectativas de interés de los alumnos por su carrera.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Esto con el fin de que aprendan a planificar por si mismos, el profesor debe involucrarlos en el proceso de planeación.

La lista de actividades de aprendizaje sugeridas, se considera que son las necesarias para hacer más significativo el aprendizaje. Algunas de ellas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales.

Dentro de estos el profesor puede construir con los alumnos prototipos didácticos que simulen el comportamiento de los cuerpos en movimiento o utilizar algunos programas de cómputo que efectúen estas mismas demostraciones.

En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización.

En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía.

Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencias específicas:

Conocer y aplicar las leyes del movimiento de partículas y cuerpos rígidos así como de los sistemas vibratorios en la solución de problemas de ingeniería.

Competencias genéricas:

Competencias instrumentales

· Capacidad de análisis y síntesis.

· Capacidad de organizar y planificar.

· Conocimientos básicos de la carrera.

· Comunicación oral y escrita.

· Habilidades básicas de manejo de la computadora.

· Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.

· Solución de problemas.

· Toma de decisiones.

Competencias interpersonales

· Capacidad crítica y autocrítica

· Trabajo en equipo

· Habilidades interpersonales

Competencias sistémicas

· Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica

· Habilidades de investigación

· Capacidad de aprender

· Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)

· Habilidad para trabajar en forma autónoma

· Búsqueda del logro

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de elaboración o revisión

Participantes

Observaciones

(cambios y justificación)

Instituto Tecnológico de Chetumal, del 19 al 23 de octubre del 2009.

Institutos Tecnológicos de Cerro azul y Villahermosa, del 26 de octubre de 2009 al 5 de marzo de 2010

Instituto Tecnológico de Oaxaca, del 8 al 12 de marzo de 2010.

Representantes de los Institutos Tecnológicos con ingeniería civil en el País

Academias de Ingeniería Civil de los Institutos Tecnológicos de Cerro azul y Villahermosa, del 26 de octubre de 2009 al 5 de marzo de 2010

Representantes de los Institutos Tecnológicos con Ingeniería civil en el País

Reunión nacional de Diseño e innovación curricular de la carrera de Ingeniería Civil

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería Civil

Reunión Nacional de Consolidación de la carrera de Ingeniería Civil

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso)

Conocer y aplicar las leyes del movimiento de partículas y cuerpos rígidos así como de los sistemas vibratorios en la solución de problemas de ingeniería.

6.- COMPETENCIAS PREVIAS

· Reconocer las funciones e identidades trigonométricas.

· Derivar e integrar funciones escalares y vectoriales.

· Resolver problemas de equilibrio estático de partículas y cuerpos rígidos en dos y tres dimensiones.

· Conocer y aplicar los principios de rozamiento.

· Determinar Centroides y momentos de inercia.

7. TEMARIO

Unidad

Temas

Subtemas

Cinemática de partículas

Cinemática de los cuerpos rígidos

Cinética de partículas

Cinética de sistemas de partículas

Cinética de los cuerpos rígidos

Vibraciones mecánicas

1.1 Introducción

1.2 Movimiento rectilíneo

1.3 Movimiento de varias partículas

1.4 Movimiento curvilíneo

2.1 Introducción

2.2 Traslación

2.3 Rotación con respecto un eje fijo

2.4 Movimiento general en el plano

3.1 Introducción

3.2 Leyes del movimiento de Newton

3.3 Trabajo y energía

3.4 Impulso y cantidad de movimiento

4.1 Impulso y cantidad de movimiento

5.1 Introducción

5.2 Ecuaciones de movimiento de un cuerpo

rígido

5.3 Momento angular de un cuerpo rígido en

el plano

5.4 Movimiento de un cuerpo rígido.

5.5 Segunda Ley de Newton.

5.6 Trabajo y energía

5.7 Impulso y cantidad de movimiento

6.1 Vibraciones sin amortiguamiento

6.2 Vibraciones con amortiguamiento

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas)

· Formar equipos de trabajo para resolver problemarios.

· Asistencia a eventos académicos relacionados con las ciencias básicas. (Concursos, Congresos, Simposios).

· Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes, como la bibliografía establecida o Internet.

· Promover el uso de nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura como applets, videos y películas obtenidos de Internet.

· Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo.

· Propiciar actividades de meta cognición por ejemplo reconocer la función matemática de las leyes del impulso y cantidad de movimiento.

· Fomentar actividades grupales que propician la comunicación, intercambio de ideas y la reflexión. Esto es, consultar revistas técnicas especializadas en relación con cada tema del curso, para un foro de discusión.

· Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que esta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN.

· Revisión de tareas y prácticas

Aplicación de exámenes escritos
Reportes de trabajos de investigación documental y de asistencia a eventos académicos
Participación en clases en forma individual y grupal

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Cinemática de partículas

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Analizar y representar de manera gráfica el movimiento rectilíneo de una partícula.

Analizar y resolver problemas relativos al movimiento rectilíneo y curvilíneo de partículas usando diferentes sistemas de coordenadas.

· Identificar en un mapa mental los tipos de movimiento de las partículas.

· Resolver problemas de movimiento rectilíneo y curvilíneo utilizando los métodos de derivación e integración.

· Aplicar las ecuaciones de movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado en la solución de problemas de ingeniería.

Unidad 2: Cinemática de los cuerpos rígidos

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Representar con un mapa conceptual los diversos tipos de movimiento de un cuerpo rígido.

Analizar y resolver problemas acerca de la cinemática de cuerpos rígidos.

Definir el concepto de cinemática de cuerpos rígidos.

Clasificar los tipos de movimiento al que se sujetan los cuerpos rígidos.

Desarrollar el procedimiento para estimar las variables de la posición, velocidad y aceleración de los cuerpos rígidos de forma manual y con software.

Unidad 3: Cinética de partículas

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Conocer la segunda ley de Newton del movimiento.

Resolver ejercicios relacionados con el movimiento acelerado de partículas considerando la segunda ley de Newton y los principios conservativos.

· Definir el concepto de cinética de la partícula por medio de una presentación.

· Conocer las leyes que rigen el movimiento de las partículas con un cuadro sinóptico.

· Analizar y resolver ejercicios relacionados con la cinética de partículas considerando la segunda ley de Newton y los principios conservativos.

Unidad 4: Cinética de sistemas de partículas

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Definir los conceptos de momento angular de una partícula y de un sistema de partículas.

Aplicar la segunda ley de Newton y los principios conservativos.

· Analizar y resolver ejercicios relacionados con la cinética de partículas considerando la segunda ley de Newton y los principios conservativos.

· Exponer en clase los problemas resueltos.

Unidad 5: Cinética de los cuerpos rígidos

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Aplicar la segunda ley de Newton y los principios conservativos en problemas de cinética de los cuerpos rígidos.

· Analizar y determinar las fuerzas que provocan el movimiento de cuerpos rígidos.

· Resolver ejercicios considerando la segunda ley de Newton y los principios conservativos de la energía y cantidad de movimiento para determinar las fuerzas que actúan en los cuerpos rígidos.

· Resolver problemas que relacionen potencia y eficiencia.

Unidad 6: Vibraciones mecánicas

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Analizar y resolver problemas relacionados con los sistemas vibratorios con y sin amortiguamiento.
Construir modelos que muestren el comportamiento de los sistemas vibratorios.

Describir los diferentes sistemas vibratorios con un mapa mental.
Desarrollar las ecuaciones de movimiento para la solución de problemas de sistemas vibratorios.
Aplicar el principio de conservación de la energía y la segunda ley de Newton para resolver ejercicios de sistemas vibratorios con y sin amortiguamiento.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN.

1. Ferdinand P. Beer, Russell E. Johnston Jr. y William E. Clausen Mecánica Vectorial para Ingenieros Dinámica. 8ª. Edición. McGraw Hill. México. 2007.

2. Hibbeler Russell. C. Mecánica vectorial para Ingenieros: Dinámica. 10ª. Edición. CECSA. México.

3. Higdon – Stiles, et al. Ingeniería Mecánica, Tomo II: Dinámica Vectorial. Prentice Hall. México.

4. Huang, T. C. Mecánica para ingenieros. Dinámica, Representación y Servicios de Ingeniería, S. A. México, 1984.

Sandor, Bela J. Ingeniería Mecánica: Dinámica. Prentice- Hall. México.

6. www.fisicanet.com.ar/fisica

7. www.acienciasgalilei.com

12. PRÁCTICAS PROPUESTAS.

· Movimientos dependientes (polipastos)

· Tiro parabólico

· Movimiento angular (engranes)

· Mecanismos

· Software de aplicación

· Applets para física

viernes, 4 de mayo de 2018

DEMOSTRACIÓN EN PROGRAMA PHET SOBRE VIBRACIONES.

SUBIR MÁXIMO EL 28 DE MAYO DEL 2018

Investigar tipos de vibraciones.

POR LO MENOS DOS CUARTILLAS

ENTREGAR MÁXIMO EL 28 DE MAYO.

INVESTIGAR TIPOS DE MOVIMIENTO DE CUERPOS RÍGIDOS-

POR LO MENOS DOS CUARTILLAS

ENTREGA MÁXIMA 28 DE MAYO DEL 2018

DEMOSTRACIÓN EN PROGRAMA PHET SOBRE IMPACTOS.

ENTREGAR MÁXIMO EL 28 DE MAYO DEL2018.

INVESTIGAR TIPOS DE IMPACTOS.

POR LO MENOS DOS CUARTILLAS

FECHA ENTREGA 9 DE MAYO DEL 2018.

martes, 13 de marzo de 2018

Investigar que es cinética.

Por lo menos dos cuartillas.

entregar máximo el 8 de Abril del 2018.

Demostración en programa PHET movimiento traslación. (completa con imagenes)

subir enlace de documento en Drive

entregar máximo el 8 de abril del 2018.

miércoles, 21 de febrero de 2018

Resuelve la práctica 1. Fuerzas y movimiento, en el programa Phet, practica que se encuentra en apuntes de la materia.

Entregar máximo el 28 de febrero de 2018 a las 24:00.

domingo, 28 de enero de 2018

miércoles, 19 de agosto de 2015

EN EL BLOG REALIZA UN COMENTARIO DE MANERA PERSONAL (POR LO MENOS UNA CUARTILLA, SON MAS O MENOS 25 RENGLONES DEL BLOG) QUE ESTUDIA LA DINÁMICA Y COMO INFLUIRÁ EN TUS ESTUDIOS POSTERIORES.
(MÁXIMO DEBE ESTAR EL 04 DE FEBRERO DEL 2018 A LAS 24:00 HRS.)

AL FINAL COLOCA LA SIGUIENTE LEYENDA "HE LEÍDO Y VISTO AL DETALLE EL PROGRAMA A DESARROLLAR DE LA MATERIA DE DINÁMICA ASÍ COMO LAS COMPETENCIAS A DESARROLLAR EN LA MATERIA Y POR TEMA, ASÍ COMO LAS RUBRICAS PARA CALIFICAR CADA TEMA"