20111IMM104ME02S143

Facultad de Ingeniería Naval
y Ciencias del Mar
SÍLABO
1. GENERALIDADES
1.1. Denominación de Asignatura
1.2. Código
1.3. Fecha de Aprobación
1.4. Aplicado en el Periodo
1.5. Versión
1.6. Autor
1.7. Régimen de Estudio
1.8. Obligatorio/Electivo
1.9. Área Académica/Escuela
1.10. Año Académico-Ciclo
1.11. Créditos
1.12. Total de horas semanales
1.13. Horas de Teoría
1.14. Horas de Práctica/Laboratorio
1.15. Tipo de Evaluación
1.16. Pre-requisitos
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
MECÁNICA DINÁMICA
ME02
03/01/2011
2011-I
2
FINMAR
Regular
Obligatorio (O)
Ciencias
IV
3
05
01
04
B
MT30
2. SUMILLA
El curso de Mecánica Dinámica comprende el estudio de Cinética o
Dinámica de partículas y cuerpos desde el punto de vista “punto
material” y “cuerpo rígido”, en dos y tres dimensiones. Para el
desarrollo del curso es necesario conocimientos previos de Mec. Est.,
Cálculo diferencial-Integral y Ecuaciones diferenciales, cuya solución
permitirá la interpretación de los resultados en condiciones ideales.
3. OBJETIVOS
Proporcionar al estudiante las herramientas necesarias para
solucionar en forma analítica los problemas relacionados con las
causas que producen el movimiento y aceleraciones de las partículas
y cuerpos.
Mecánica Dinámica
4. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
El curso consta de cinco horas de teoría y práctica donde se expondrá
el fenómeno físico y los modelos matemáticos que permiten formular
ecuaciones que simulen el fenómeno. También consta de dos horas
de práctica, donde se aplicarán los conocimientos matemáticos para
solucionar los diferentes ejercicios propuestos en el texto.
5. EVALUACIÓN DE APRENDIZAJE: TIPO B
Asignatura teórico – práctico de aula.
El promedio final de la asignatura será:
Donde:
EP = Examen Parcial
EF = Examen Final
PP = Promedio de Prácticas
El número de prácticas es 5 (cinco). Puede eliminarse la nota más
baja de las cinco.
El promedio de prácticas de las Asignaturas tipo B se determina en
función de las prácticas desarrolladas en las horas asignadas para
este fin.
La programación de estas prácticas debe comprender:
 2 prácticas de Aula antes del Examen Parcial.
 3 prácticas de Aula antes del Examen Final.
Entonces, el promedio de Prácticas será:
6. CONTENIDO ANALITICO
SEM
1
HRS
5
TEMA
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME DE LOS PTOS
MAT
Posición, velocidad y aceleración; determinación del
movimiento.
Movimiento rectilíneo uniforme y mov. Acelerado
2
Mecánica Dinámica
Mov. de varios Ptos. Materiales (mov relativos, mov
dependientes)
2
5
MOVIMIENTO CURVILINEO DE UN PTO MATERIAL
Vector posición, velocidad y aceleración
Derivada de funciones vectoriales
Componente cartesiana de la velocidad y aceleración
Mov relativo a un sistema de referencia en traslación
Componente tangencial y normal. Comp. Radial y
transversal
3
5
INTRODUCCION: Conceptos Generales, Fuerzas,
Aceleraciones de una partícula.
Segunda Ley de Newton
Ecuación de movimiento de un punto material. Ecuación de
movimiento para un sistema de partículas. Sistema de
unidades
Ecuaciones del movimiento: Componente Cartesianas,
Componentes Normal y Tangencial.
Equilibrio Dinámico.
Momento Angular de un punto material, Variación del
momento angular.
Ecuaciones del Movimiento, En términos de la componente
Radial y Transversal
Movimiento sobre fuerza central, conservación del
momento angular. Ley de la gravitación de Newton
LABORATORIO 1. Modelo del mecanismo de biela
manivela
Trayectoria de un punto material sobre la acción de una
fuerza central
Aplicación a la mecánica Espacial
PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA
4
5
5
5
6
5
Trabajo de una fuerza
Energía cinética de un punto material, Principio del trabajo
y la Energía. Principio del Trabajo y energía para un
sistema de partículas.
Aplicaciones del principio del trabajo y la Energía
Potencia y Rendimiento.
LABORATORIO 2. Modelo de mecanismo de retorno
rápido.
7
5
Energía Potencial
Conservación de la Energía
3
Mecánica Dinámica
Movimiento sobre la acción de una fuerza central
conservativa
Aplicaciones a la mecánica Espacial
8
5
Principio del impulso y de la Cantidad de Movimiento
Lineal y angular. Movimiento impulsivo
SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA
9
5
Impacto.
Choque central directo. Choque central oblicuo
Problemas envolviendo energía y cantidad de movimiento
10
2
EXAMEN PARCIAL
11
5
Cinemática de los cuerpos rígidos
Traslación – Rotación alrededor de un eje fijo
Ecuaciones que definen la rotación de un cuerpo rígido
alrededor de un eje fijo – Problemas
Mov. Plano general. Velocidad absoluta – Relativa –
Problemas
12
5
Centro instantáneo de rotación – Problemas
Aceleración absoluta y relativa
Mov Plano de cuerpos rígidos – Ecuaciones de mov
TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA
13
5
14
5
Cinética de un cuerpo rígido: Fuerza y aceleración
Momento de inercia. Ecuaciones de movimiento:
Traslación.
LABORATORIO 3. Momento de inercia
Ecuación de movimiento: rotación alrededor de un eje fijo
CUARTA PRÁCTICA CALIFICADA
15
5
Trabajo y energía de un cuerpo rígido. Energía cinética.
Trabajo de una fuerza. Trabajo de un Momento. Principio
de trabajo y energía. Conservación de la Energía.
LABORATORIO 4. Dinámica de un cuerpo rígido sobre un
plano inclinado
16
5
Impulso y Cantidad de movimiento de un cuerpo rígido.
Lineal y Angular. Principio del Impulso y Cantidad de
Movimiento. Conservación de la Cantidad de Movimiento.
17
5
VIBRACIONES MECANICAS
4
Mecánica Dinámica
Vibraciones libres de puntos materiales, movimiento
harmónico simple
Péndulo simple (solución aproximada)
Péndulo simple (solución exacta)
Vibración libre del cuerpo rígido
Aplicación del principio de la conservación de la Energía
QUINTA PRÁCTICA CALIFICADA
18
5
Vibraciones Forzadas
Vibraciones libres amortiguadas
Vibraciones forzadas amortiguadas
Analogía Eléctrica
LABORATORIO 5. Demostración de vibraciones
19
2
EXAMEN FINAL
20
2
EXAMEN SUSTITUTORIO
7. BIBLIOGRAFÍA
LIBRO TEXTO: Ferdinand Beer, E. Russel Johnston. Mecánica
Vectorial para Ingenieros. DINAMICA 7ma edición Editorial Mc Graw
Hill Interamericana
OTROS LIBROS
7.1
Hibeler, R. C. Mecánica Vectorial para Ingenieros
8. REQUERIMIENTOS DE EQUIPOS
Equipo multimedia, pizarra y equipos de laboratorio de mecánica
aplicada.
5