UNIVERSIDAD NACIONAL "PEDRO RUIZ GALLO" Facultad de Ingeniería Civil Sistemas y Arquitectura DINAMICA I. I.1. DEPARTAMENTO ACADEMICO I.2. CURSO : DINAMICA I.3. CODIGO : IC-391 I.4. NIVEL DE EXIGENCIA ACADEMICA : IV Ciclo I.5. CICLO ACADEMICO I.6. PRE-REQUISITO I.7. NUMERO DE CREDITOS I.8. EXTENSION HORARIA : Ingeniería Civil : 2011-I : Estática y Física I :5 I.8.1. HORAS DE PRACTICA : 2 horas I.8.2. HORAS DE TEORIA : 3 horas 1,9, DOCENTE DEL CURSO II. SILAB0 DATOS INFORMATIVOS : Ing. MC. Yrma Rodríguez LLontop SUMILLA Cinemática de la partícula. Trabajo y energía. Impulso y cantidad de movimientos. Dinámica de la partícula. Cinemática del sólido rígido. Dinámica de los cuerpos rígidos. Vibraciones mecánicas de sistemas lineales hasta 2 grados de libertad. III. COMPETENCIAS Al concluir el curso, el alumno desarrollará las siguientes competencias: Comprende clara y correctamente de los principios básicos de la Dinámica y estar en capacidad de aplicarlos en la resolución de problemas de la Ingeniería. Comprende, define y sabe aplicar conceptos básicos de fuerza, masa, aceleración, trabajo, energía, impulso y cantidad de movimiento. Distingue el significado del uso de los términos: partículas y sólido rígido, cinemática y Dinámica. Reconoce y aplica los tres métodos fundamentales: Ecuaciones de Movimiento, trabajo y Energía e Impulso y Cantidad de movimiento. Entiende y aplica los conceptos de Vibraciones para el desarrollo de problemas de aplicación de una manera simple y lógica. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Clases Teóricas: Se utilizará diferentes estrategias pedagógicas como son: el método Inductivo-Deductivo, mediante debates de discusión tratando de promover la participación del alumno y el Método Expositivo explicando ampliamente el tema que se trate, desarrollando ejemplos de aplicación promoviendo luego la participación activa de los estudiantes. Clases Prácticas: Se utilizará los conceptos teóricos discutidos en los debates como un elemento fundamental para llegar a conclusiones acertadas acerca de los temas tratados. Estos conceptos complementados con un raciocinio lógico permitirán el correcto desarrollo de los problemas. Ing. MC Yrma Rodríguez LLontop UNIVERSIDAD NACIONAL "PEDRO RUIZ GALLO" Facultad de Ingeniería Civil Sistemas y Arquitectura Trabajos de Investigación: El alumno desarrollará y sustentará un trabajo de investigación acerca de uno de los temas que forman parte de los contenidos del curso, el cuál se encargará al inicio del curso. Mapas conceptuales: Al inicio de cada unidad el alumno presentará un mapa conceptual del tema que se trata con el propósito de motivar en el alumno el hábito de la lectura y llegar a clase con conocimiento de los temas. IV. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE La evaluación del aprendizaje será permanente mediante: intervenciones orales y participación en las prácticas de clase Prácticas calificadas Exposición de trabajos de investigación. Los exámenes Parcial y final Se ha considerado otro tipo de control de rendimiento incorporando los debates calificados en base a los mapas conceptuales. PROCEDIMIENTO DE CALIFICACION El promedio final PF se obtendrá al promediar las notas de la sgt. Manera: Promedio de Prácticas Calificadas (PPC) Peso 3 Promedio de Mapas ( PM) Peso 1 Examen Parcial (EP ) Peso 2 Examen Final (EF ) Peso 2 Promedio de trabajos (PT) Peso 1 El promedio final (PF) se obtendrá de la sgte. Manera: PF= ( 3PPC + PM + 2EP + 2EF+ PT ) / 9 CONSIDERACIONES COMPLEMENTARIAS Para calcular el promedio de prácticas calificadas se podrá anular hasta el 30 % de las prácticas rendidas. El examen sustitutorio reemplazará la nota más baja y sólo podrán rendirlo los alumnos con promedio mayor o igual a 08 ocho. El Promedio final PF obtenido de la manera que se explica líneas arriba, no podrá ser mayor a 10.4, para aquellos alumnos cuyo promedio de prácticas sea menor que 9 y que no hubieran aprobado ninguna evaluación. El promedio de intervenciones orales y participación en clase, en el desarrollo de ejercicios se considerará en la calificación como una nota de Práctica calificada no anulable. REQUISITOS DE APROBACION De la Asistencia a clases: La asistencia a clases será de carácter obligatorio en un mínimo de 80 % del total de clases dictadas. Del Puntaje : Estará aprobado en el curso el alumno cuya Nota Final sea mayor o igual a 11 Ing. MC Yrma Rodríguez LLontop UNIVERSIDAD NACIONAL "PEDRO RUIZ GALLO" Facultad de Ingeniería Civil Sistemas y Arquitectura V. PROGRAMACIÓN SEMANAL DE LOS CONTENIDOS El curso se ha agrupado en siete unidades importantes: UNIDAD TEMÁTICA Nº 1: CINEMÁTICA DE PARTÍCULAS OBJETIVOS: Identificar y diferenciar los movimiento de la partícula. Interpretar, plantear y resolver problemas de aplicación de desplazamiento, velocidad y aceleración de partículas SEMANA Nº 1 TOPICOS Movimiento de una partícula.- Desplazamiento, Velocidad y Aceleración. Cinemática de un punto en Movimiento Rectilíneo, formas corrientes de definir el Movimiento: La aceleración como función del tiempo, la aceleración como función de la coordenada, la aceleración como función de la rapidez. 2 Cinemática de partículas en coordenadas cartesianas.- Expresiones de Velocidad y aceleración. Movimiento rectilíneo de varias partículas; 3 Cinemática de partículas en coordenadas normal y tangencial.- Vectores coordenados unitarios . Expresiones para la Velocidad y Aceleración en componentes normal y tangencial; Caso especial del Movimiento circular. Otras expresiones para el cálculo de la curvatura de una curva. 4 Cinemática de partículas en coordenadas Polares.- Vectores coordenados unitarios. Expresiones para la velocidad y la aceleración en componentes radial y transversal. Coordenadas Cilíndricas. Conversión de coordenadas. Movimiento relativo de dos partículas.- Movimiento de una partícula respecto a un sistema coordenado móvil con traslación y rotación. Actividades Desarrollo de Debate y Práctica Calificada Bibliografía: MC. GILL Y KING : "Mecánica para Ingeniería y sus Aplicaciones, Dinámica", IberoAmérica,1991. UNIDAD TEMÁTICA Nº 2: CINETICA DE PARTICULAS: SEGUNDA LEY DE NEWTON OBJETIVOS: Reconocer y utilizar la cinética como una herramienta para el análisis del movimiento. Interpretar y aplicar correctamente las leyes de Newton. Comprender, definir y aplicar conceptos básicos de fuerza, masa y aceleración. Interpretar, plantear y resolver problemas de aplicación relacionados con partículas. SEMANA Nº 6 7 TOPICOS Cinética de partículas.- Definición de Cinética. Leyes de Newton y de Euler. Ecuaciones de Movimiento: en coordenadas rectangulares, en coordenadas normal y tangencial, en coordenadas polares y cilíndricas. Sistema de partículas.- Movimiento del centro de masas de un Sistema de partículas Actividades Desarrollo de debate y Examen Parcial Bibliografía: R.C. HIBBELER. : "Ingeniería Mecánica- Dinámica", Prentice-Hall HispanoAmericana S.A., 1995. UNIDAD TEMÁTICA Nº 3: CINETICA DE PARTICULAS: TRABAJO Y ENERGIA OBJETIVOS: Comprender, definir y aplicar conceptos básicos de trabajo y energía . Identificar y aplicar correctamente las ecuaciones da trabajo y energía en la Interpretación y resolución de problemas de aplicación relacionados con partículas SEMANA Nº 8 TOPICOS Trabajo de una fuerza.- Trabajo de un peso Ecuación del Trabajo y Energía.- Energía cinética de una partícula Sistema de partículas. Ing. MC Yrma Rodríguez LLontop UNIVERSIDAD NACIONAL "PEDRO RUIZ GALLO" Facultad de Ingeniería Civil Sistemas y Arquitectura Potencia. 9 Sistemas conservativos: Potencia y Energía potencial. Principio de conservación de la Energía.. Trabajo de la fuerza ejercida por un resorte Actividades Desarrollo de debate y Práctica Calificada Bibliografía: RILEY Y STURGES : "Ingeniería Mecánica: Dinámica "; Editorial REVERTE ; España; 1996. MCLEAN W.G.:"Mecánica Técnica" ; McGraw-Hill Book Co. (Colección Shaum); Colombia; 1970. UNIDAD TEMÁTICA Nº 4: CINETICA DE PARTICULAS: IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO OBJETIVOS : Comprender, definir y aplicar conceptos básicos de impulso y cantidad de Movimiento . Identificar y aplicar correctamente las ecuaciones de impulso y cantidad de Movimiento en la Interpretación y resolución de problemas de aplicación relacionados con partículas SEMANA Nº 10 TOPICOS Ecuación del impulso y cantidad de Movimiento lineal.- Sistema de partículas Principio de conservación de la cantidad de Movimiento. 11 Choque.- Choque central directo; casos extremos. Choque central oblícuo. Sistema de partículas variable.- Flujo estacionario de partículas; caso de fluído desviado por un álabe; caso de fluído a través de una tubería. Actividades Desarrollo de debate y Práctica Calificada Bibliografía: RILEY Y STURGES : "Ingeniería Mecánica: Dinámica "; Editorial REVERTE ; España; 1996. UNIDAD TEMÁTICA Nº 5: CINETICA DE PARTICULAS: MOVIMIENTO VIBRATORIO OBJETIVOS : Comprender, definir y aplicar conceptos básicos de movimiento vibratorio . Identificar y aplicar correctamente las ecuaciones de movimiento vibratorio en la Interpretación y resolución de problemas de aplicación relacionados con partículas SEMANA Nº 12 TOPICOS Fuerzas que pueden estar presentes en un problema de vibración.- Ecuación diferencial del problema general de vibración. Vibraciones libres de un Sistema amortiguado.- Elongación, amplitud, periodo y frecuencia 13 Vibraciones libres de un periodo amortiguado.Sistema sobreamortiguado. Sistema subamortiguado: periodo, frecuencia, decremento logarítmico. Sistema con amortiguamiento crítico; factor de amortiguamiento. 14 Vibraciones forzadas de un sistema no amortiguado. Vibraciones forzadas de un sistema amortiguado.- Amplitud de la vibración forzada de régimen permanente; factor de amplificación; resonancia y frecuencia resonante. Actividades Desarrollo de debate y Práctica Calificada Bibliografía: BEER y JHONSTON: "Mecánica Vectorial para ingenieros"; McGraw-Hill Book Co. ; México; 2005. NARA N.R.: "Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica"; Limusa Whiley S.A. ; México 1975. UNIDAD TEMÁTICA Nº 6: CINEMATICA DEL SOLIDO RIGIDO OBJETIVOS: Identificar y diferenciar los movimiento del sólido. Interpretar, plantear y resolver problemas de aplicación relacionados con la Geometría del movimiento del sólido rígido SEMANA Nº 5 TOPICOS Cuerpo rígido.- Desplazamiento y diferentes tipos de movimiento de un cuerpo rígido. Posición de un cuerpo rígido. Ecuaciones generales de la Cinemática de un cuerpo rígido Cinemática de los diferentes tipos de Movimiento de un cuerpo rígido: traslación, rotación alrededor de una recta fija; movimiento plano; rotación alrededor de un punto fijo, movimiento general. Ing. MC Yrma Rodríguez LLontop UNIVERSIDAD NACIONAL "PEDRO RUIZ GALLO" Facultad de Ingeniería Civil Sistemas y Arquitectura Actividades Desarrollo de debate y Práctica Calificada Bibliografía: R.C. HIBBELER. : "Ingeniería Mecánica- Dinámica", Prentice-Hall HispanoAmericana S.A., 1995. SETO W.W.: "Vibraciones mecánicas"; McGraw-Hill Book Co. ; Colombia; 1970. UNIDAD TEMÁTICA Nº 7: CINETICA DEL SOLIDO RIGIDO OBJETIVOS: Comprender, definir y aplicar conceptos básicos de movimiento del sólido . Identificar y aplicar correctamente las ecuaciones de movimiento del sólido en la Interpretación y resolución de problemas de aplicación SEMANA Nº 15 Actividades TOPICOS MOVIMIENTOS DEL SOLIDO. Momentos y Productos de Inercia de masas Ecuaciones de movimiento para los varios tipos de Movimiento de un cuerpo rígido: Traslación, Rotación alrededor de un eje fijo, Movimiento plano, Movimiento general. Cinética del Sólido.- Principio de D`Alembert Trabajo y Energía aplicado a un sólido rígido. Momento de la cantidad de Movimiento de un cuerpo rígido Desarrollo de debate y Examen Final BIBLIOGRAFÍA: FERDINAND L. SINGER: "Mecánica para Ingenieros", Industria Editorial Reg. # 723,1982. HUANG T.C.: "Mecánica para Ingenieros, Dinámica"; Fondo Interamericano S.A.; México; 1980. Chiclayo, Agosto de 2011 fisica.laguia2000.com/category/dinamica-clasica/dinamica-de-una-particula aransa.upc.es/ED/martin/martin2.pdf www.retena.es/personales/lpastord/problemas/dinamica_particula.htm fisica.usach.cl/~lhrodrig/fisica1/dinamic.pdf – www.textoscientificos.com/fisica/mecanica/dinamica-particula - www.elprisma.com/apuntes/curso.asp?id=5570 www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/examenes/dinámica/dinámica.htm - Ing. MC Yrma Rodríguez LLontop