IT-7-ACM-04-R03 UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTRICA NOMBRE DEL LABORATORIO: MECANICA TRASLACIONAL Y ROTACIONAL CLAVE: 605 UBICACIÓN: ler. SEMESTRE. REQUISITOS: ADMISION SESIONES TOTALES: 22 UNIDADES FRECUENCIA: 2 UNIDADES /SEMANA CREDITOS: 2 FUNDAMENTO DEL LABORATORIO: En este laboratorio de Mecánica Traslacional y Rotacional se estudiarán los fenómenos fundamentales del movimiento mecánico, apoyando con ello la asimilación de los contenidos de la materia, mediante la comparación, observación y experimentación con las situaciones más reales en las instalaciones del laboratorio. Para un buen trabajo de los alumnos y para lograr un mejor desarrollo en ellos de habilidades de investigación, las prácticas se han enfocado de forma que posibiliten la aplicación del Método Científico Experimental, dando la independencia a los estudiantes para que formulen hipótesis, diseñen experimentos y comprueben sus propias hipótesis en experimentos diseñados por ellos. Todas estas habilidades son esenciales para un profesionista de nuestro siglo y son las prácticas de laboratorio el lugar ideal para su desarrollo. DESCRIPCION DEL LABORATORIO: El alumno recibirá un material escrito donde se le dan las orientaciones fundamentales para la aplicación de algunos pasos del Método Científico al estudio de los siguientes temas: 1) Análisis cualitativo del movimiento. 2) Análisis cuantitativo y cualitativo del movimiento. 3) Movimiento en una dimensión. 4) Estudio del movimiento de proyectiles. 5) Relación del movimiento de trasl?ción con el movimiento de rotación. 6) Estática. 7) Análisis de la dinámica del movimiento. 8) Conservación de la energía. REVISION No.:4 VIGENTE A PARTIR DEL : 5 de Enero del 2006 IT-7-ACM-04-R03 OBJETIVO GENERAL DEL LABORATORIO: El objetivo es que el alumno aplique algunos pasos del Método Científico Experimental al estudio de fenómenos relacionados con el movimiento mecánico de traslación y rotación, desarrollando habilidades de medición, de distancias y tiempo, y otras habilidades de tipo general como observar fenómenos, formular hipótesis, diseñar experimentos y realizar mediciones. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE: 1. ANALISIS CUALITATIVO DEL MOVIMIENTO. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante describirá las características cualitativas de un movimiento. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Observará las marcas del movimiento de un cuerpo sobre una cinta de papel y describirá las características del mismo. 2. Propondrá hipótesis acerca de la posición en que estaba el riel de flotación para lograr el movimiento descrito anteriormente. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. 2. ANALISIS CUANTITATIVO Y CUALITATIVO DEL MOVIMIENTO. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante reconocerá el error (incertidumbre) existente en mediciones de tiempo debido al método utilizado. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Formulará hipótesis acerca del tipo de movimiento que realizará el carro en el riel, de acuerdo a la posición de éste. 2. Realizará mediciones de tiempo con un dispositivo digital automático y con uno manual, y comparará las incertidumbres de cada método de medición. 3. Realizará un informe oral acerca del trabajo realizado, con su equipo. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. 3. MOVIMIENTO EN UNA DIMENSION. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante identificará los tipos de movimiento que puede realizar un cuerpo cuando cae libremente desde cierta altura. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Propondrá experimentos para solucionar un problema práctico que se le plantee. REVISION No.:4 VIGENTE A PARTIR DEL : 5 de Enero del 2006 IT-7-ACM-04-R03 2. Formulará hipótesis acerca del tipo de movimiento de un cuerpo al caer en el aire. 3. Desarrollará el experimento que le permita demostrar su hipótesis. 4. Calculará la aceleración del cuerpo al caer y la comparará con los valores establecidos. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. 4. ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DE PROYECTILES. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante deberá relacionar los parámetros característicos del movimiento de un proyectil (velocidad inicial, ángulo de lanzamiento, alcance, tiempo de vuelo, etc.) a través de las fórmulas que describen el movimiento y compararlos con los resultados en una instalación experimental. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Trabajar en equipo calculando los resultados que deben obtenerse a partir de un modelo teórico del movimiento de un proyectil, que serán sus hipótesis de trabajo. 2. Comparar los resultados de los cálculos teóricos con los que se obtiene en la instalación experimental. 3. Determinar experimentalmente los parámetros característicos del movimiento del proyectil. 4. Verificar la exactitud del modelo teórico utilizado para el cálculo de los parámetros del este tipo de movimiento. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. 5. RELACION DEL MOVIMIENTO MOVIMIENTO DE ROTACION. DE TRÁSLACION CON EL OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante identificará el movimiento de cada uno de los cuerpos y establecerá la relación entre las variables. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Observará el tipo de movimiento que realiza cada uno de los cuerpos de la instalación experimental y formulará hipótesis acerca de estos movimientos. 2. Identificará las variables que describen cada tipo de movimiento. 3. Desarrollará el experimento para relacionar las variables del movimiento de traslación y el de rotación. 4. Aplicará la relación establecida en el experimento en la solución de un problema tecnológico. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. REVISION No.:4 VIGENTE A PARTIR DEL : 5 de Enero del 2006 IT-7-ACM-04-R03 6. ESTATICA. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante calculará la magnitud y la dirección de la fuerza equilibrante de un sistema de 2 fuerzas aplicadas a un cuerpo y comprobará experimentalmente sus resultados obteniendo una diferencia no mayor del 20 %. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Calculará la fuerza equilibrante de un sistema de 2 fuerzas aplicadas a un cuerpo planteado como un problema práctico. 2. Diseñará y realizará el experimento en la mesa de fuerzas que le permita demostrar la validez de sus cálculos. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. 7. ANALISIS DE LA DINAMICA DEL MOVIMIENTO. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante establecerá experimentalmente la dependencia entre la aceleración que adquiere un cuerpo y alguna de sus características, así como las interacciones (fuerzas) que actúan sobre el mismo. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Participará en una discusión colectiva donde propondrá factores que influyan en la aceleración de un cuerpo. 2. Formulará una hipótesis que responda al problema que se le plantea a su equipo. 3. Diseñará y desarrollará el experimento que le permita demostrar su hipótesis. 4. Obtendrá las conclusiones del experimento realizado en forma de la dependencia entre la aceleración del cuerpo y los factores que influyen en ella. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. 8. CONSERVACION DE LA ENERGIA. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante deberá evaluar las pérdidas energéticas de un sistema mecánico en base a la Ley de Conservación de la Energía y proponer variantes para disminuirlas. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Determinará las pérdidas posibles presentes en un sistema mecánico, identificando los tipos de energía presentes en el mismo. 2. Formulará una hipótesis acerca de la eficiencia del sistema mecánico analizado. 3. Diseñará y desarrollará el experimento que le permita demostrar su hipótesis. 4. Propondrá variantes para mejorar la eficiencia de su sistema Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. REVISION No.:4 VIGENTE A PARTIR DEL : 5 de Enero del 2006 IT-7-ACM-04-R03 9. CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL. OBJETIVO PARTICULAR.- El estudiante analizará situaciones de choques, aplicando la Ley de Conservación de la cantidad de Movimiento Lineal, proponiendo las condiciones necesarias para la obtención de un resultado determinado del choque y comprobando experimentalmente sus propuestas. Para lograr este objetivo el estudiante: 1. Analizará la tarea planteada junto a su equipo de trabajo, realizando los cálculos necesarios que le permitan formular la hipótesis acerca de las condiciones en que debe producirse el choque para obtener el resultado planteado en la tarea. 2. Realizará el experimento que le permita comprobar que la hipótesis formulada es correcta. 3. Expondrá los resultados de su trabajo, junto a su equipo, obteniendo conclusiones generales que le permitan formular la Ley de Conservación de la Cantidad de Movimiento Lineal. Tiempo estimado para esta práctica: 2 unidades. REGLAMENTO PARA EL ESTUDIANTE 1. El estudiante deberá presentarse puntualmente a su práctica de laboratorio. Tendrá un margen de 15 minutos después de la hora para ingresar al laboratorio, esto se considerará como retardo. Dos retardos se contarán como una falta de asistencia. 2. Aquel estudiante que acumule dos faltas de asistencia, causará baja del laboratorio. 3. El estudiante deberá haber leído el contenido de la práctica antes de realizarla. 4. Cada estudiante deberá entregar un reporte de la práctica desarrollada en la sesión anterior para su revisión. En caso de no entregarlo, su calificación para esa sesión será cero. 5. En la evaluación del reporte se considerarán los siguientes puntos: Presentación (Limpieza y Ortografía). Validación de su Hipótesis. Conclusiones 6. El estudiante deberá realizar su práctica únicamente en la brigada que esté inscrito. 7. El estudiante tendrá la responsabilidad de cuidar las instalaciones así como del equipo de laboratorio que esté utilizando. 8. Es muy importante la disciplina y los buenos modales dentro del laboratorio, por lo que cualquier indisciplina puede ocasionar la suspensión automática como alumno en el laboratorio. 9. Lo no previsto en este reglamento estará sujeto al reglamento interno de nuestra facultad. REVISION No.:4 VIGENTE A PARTIR DEL : 5 de Enero del 2006 IT-7-ACM-04-R03 BIBLIOGRAFIA: Libro: Fisica para la Ciencia y la tecnología Autor: Paul A. Tipler – Gene Mosca Editorial: Reverté Libro: Física Clásica y Moderna Autor: W Edward Gettys Frederick J. Keller Malcom J. Skove Editorial: Mc. Graw Hill Libro: Física Universitaria Autor: Sears. Semansky. Young Editorial: Addison-Wesley-Longman Libro: Física Autor: M. Alonso E. J. Finn Editorial: Addison-Wesley-Longman FECHA DE ELABORACION DEL PROGRAMA: ENERO DEL 2001. FECHA DE ACTUALIZACIÓN: JUNIO 2008 REVISION No.:4 VIGENTE A PARTIR DEL : 5 de Enero del 2006 IT-7-ACM-04-R03 UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA RESPONSABLES DE LA REVISIÓN DEL PROGRAMA: - M. C. ROGELIO G. GARZA RIVERA - M. C. ARTURO TORRES BUGDUD - ING. VERÓNICA MEDINA GARZA - M.C. BLANCA YARUMI HI GUAJARDO - M. C. JOSÉ ANGEL MENDOZA SALAS - M. C. ALFONSO GONZÁLEZ ZAMBRANO - M. C. AMELIA GONZÁLEZ CANTU - ING. JUAN FCO. RODRÍGUEZ GARCIA FECHA DE CONCLUSIÓN DEL PROGRAMA: 30 DE MAYO DE 2007 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: JUNIO 2008 M.C. Andrés Monsiváis Pérez Jefe de Academia M.C. Ana María González Ibarra Jefe del Departamento de Física M.C. Santiago Neira Rosales Coordinador de la División De Ciencias Básicas DR. MOISES HINOJOSA RIVERA Subdirector Académico REVISION No.:4 VIGENTE A PARTIR DEL : 5 de Enero del 2006