1 cálculo aplicado

INGENIERIA EN MECATRNICAHOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMTICAS1. Nombre de la asignatura 2. Competencias Clculo aplicado Desarrollar proyectos de automatizacin y control, a travs del diseo, la administracin y la aplicacin de nuevas tecnologas para satisfacer las necesidades del sector productivo. Primero 30 30 60 4 El alumno obtendr las ecuaciones matemticas para representar sistemas elctricos, electrnicos y mecnicos utilizando anlisis vectorial y calculo diferencial e integral

3. Cuatrimestre 4. Horas Prcticas 5. Horas Tericas 6. Horas Totales 7. Horas Totales por Semana Cuatrimestre 8. Objetivo de la Asignatura

I.

II. III. IV.

Horas Prcticas Tericas Anlisis vectorial 5 5 Aplicaciones de clculo diferencial 10 10 Aplicaciones de clculo integral 10 10 Introduccin al modelado 5 5 Totales 30 30 Unidades Temticas

Totales 10 20 20 10 60

ELABOR: COMIT DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE INGENIERA EN MECATRNICA APROB: C. G. U. T.

REVIS: COMISIN DE RECTORES PARA LA CONTINUIDAD DE ESTUDIOS FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 F-CAD-SPE-23-PE-5A-01

CLCULO APLICADOUNIDADES TEMTICAS1. Unidad Temtica 2. Horas Prcticas 3. Horas Tericas 4. Horas Totales 5. Objetivo I. Anlisis vectorial 5 5 10 El alumno obtendr la ecuacin matemtica para representar el sistema elctrico, electrnico y mecnico utilizando anlisis vectorial

Temas

Saber

Saber hacer Distinguir en el entorno del software la definicin de variables, los comandos, medios de graficacin. Realizar operaciones de suma, resta y multiplicacin con nmeros complejos y obtener su representacin grafica. Obtener la representacin grafica de un vector identificado sus componentes, Realizar operaciones de producto vectorial y escalar y obtener su

Ser Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Creativo Razonamiento deductivo. Orden y limpieza Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico Razonamiento deductivo. Orden y limpieza Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico Razonamiento deductivo. Orden y limpieza Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico

Introduccin Describir el entorno a software del software para matemtico soluciones matemticas.

Nmeros complejos

Identificar el concepto de fasores, nmeros complejos y polinomios con races mltiples y complejas. Describir el concepto y propiedades trigonomtricas de un vector.

Vectores

Operaciones Identificar las leyes y con vectores propiedades que rigen las operaciones de producto vectorialELABOR: COMIT DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE INGENIERA EN MECATRNICA APROB: C. G. U. T.


y escalar.

representacin grfica.

Razonamiento deductivo. Orden y limpieza

Temas Solucin y aplicaciones con anlisis vectorial

Saber Identificar las ecuaciones matemticas de impedancias y admitancias complejas, potencia activa, reactiva y aparente, cada y movimiento de cuerpos, distribucin de fuerzas y par torsional usando el anlisis vectorial.

Saber hacer

Ser

Obtener las Trabajo en equipo. ecuaciones Capacidad de auto matemticas aprendizaje. aplicando anlisis Metdico vectorial. Razonamiento deductivo. Orden y limpieza.

Solucin Reconocer el entorno numrica de programacin en por software la solucin de problemas de anlisis vectorial.

Resolver problemas fsicos de fasores, nmeros complejos y vectores usando software especializado.

Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico Razonamiento deductivo. Orden y limpieza.



CLCULO APLICADOProceso de evaluacin Resultado de Secuencia de Instrumentos y tipos aprendizaje aprendizaje de reactivos Elaborar un reporte que 1.-Identificar el entorno de Ejercicios prcticos incluya: software para soluciones Lista de verificacin matemticas. El planteamiento de un problema 2.-Identificar nmeros elctrico, complejos. electrnico y/o mecnico, 3.-Comprender las la solucin operaciones bsicas con aplicando nmero nmeros complejos. complejos y vectores, la 4.-Comprender las representacin grafica, la solucin operaciones bsicas con vectores. por medio del uso de software 5.- Simular con software las especializado en ecuaciones de sistemas computadora elctricos, electrnicos y mecnicos.



CLCULO APLICADOProceso enseanza aprendizaje Mtodos y tcnicas de enseanza Solucin de problemas, Equipos colaborativos Aprendizaje auxiliado por las tecnologas de la informacin Medios y materiales didcticos Pizarrn Videos Computadoras personales con software especializado (MATLAB, MATEMATICA, MAPLE) CD interactivos Can proyector

Espacio Formativo Aula X Laboratorio / Taller Empresa



CLCULO APLICADOUNIDADES TEMTICAS1. Unidad Temtica 2. Horas Prcticas 3. Horas Tericas 4. Horas Totales 5. Objetivo II. Aplicaciones de clculo diferencial 10 10 20 El alumno obtendr la ecuacin matemtica para representar el sistema elctrico, electrnico y mecnico utilizando clculo diferencial Saber de Describir el concepto de de razn de cambio de una funcin (Velocidad y aceleracin). Saber hacer Obtener la ecuacin matemtica de problemas elctricos, mecnicos y electrnicos (inductancia, capacitancia, velocidad, aceleracin, flujo magntico, torque instantneo, usando clculo diferencial. Obtener la representacin grafica de problemas de capacitancia, velocidad, aceleracin, flujo magntico, torque instantneo usando clculo diferencial. Ser Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico. Razonamiento deductivo. Orden y limpieza.

Temas Concepto razn cambio

Representaci n grafica

Reconocer los componentes de una funcin y su anlisis mediante la razn de cambio

Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico. Razonamiento deductivo. Orden y limpieza.



Mximos mnimos

y Interpretar el concepto de mximos y mnimos

Resolver problemas elctricos, electrnicos y mecnicos aplicando la tcnica de mximos y mnimos


Temas

Saber

Saber hacer Resolver problemas fsicos de razn de cambio, aplicando software especializado

Ser Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico. Razonamiento deductivo. Orden y limpieza.

Solucin Reconocer el entorno numrica por de programacin que software se usa en la solucin de problemas de calculo diferencial



CLCULO APLICADOProceso de evaluacin Resultado de Secuencia de Instrumentos y tipos aprendizaje aprendizaje de reactivos Elaborar un reporte que 1.-Analizar la razn de Ejercicios prcticos incluya: cambio de una funcin Lista de verificacin grficamente con software El planteamiento de simulacin. de un problema elctrico, 2.- Identificar el concepto electrnico y/o de la razn de cambio en la mecnico, derivada con software de la solucin aplicando la razn simulacin. de cambio y 3.- Comprender el proceso mximos y para calcular la tangente a mnimos, la una curva con software de representacin simulacin. grafica, as como su solucin por medio de software 4.- Comprender el concepto de mximo y mnimo de un especializado en sistema fsico con software computadora de simulacin.



CLCULO APLICADOProceso enseanza aprendizaje Mtodos y tcnicas de enseanza Solucin de problemas Equipos colaborativos Aprendizaje auxiliado por las tecnologas de la informacin Medios y materiales didcticos Pizarrn Videos Computadoras personales con software especializado (MATLAB, MATEMATICA, MAPLE), CD interactivos Can proyector




CLCULO APLICADOUNIDADES TEMTICAS1. Unidad Temtica 2. Horas Prcticas 3. Horas Tericas 4. Horas Totales 5. Objetivo III. Aplicaciones de clculo integral 10 10 20 El alumno obtendr la ecuacin matemtica para representar el sistema elctrico, electrnico y mecnico utilizando clculo integral

Temas

Saber

Saber hacer Resolver problemas de valor medio y eficaz de una seal senoidal y cuadrada, trabajo y potencia mecnica, obteniendo su representacin grafica. Resolver problemas centro de masa y momento de inercia que involucran el clculo de volumen y superficies, obtenido su representacin grafica.

Ser Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico. Razonamiento deductivo. Orden y limpieza.

reas bajo la Reconocer el curva concepto de rea bajo una curva cuando se aplica el clculo integral.

Volumen y Identificar el superficies de concepto de volumen cuerpos y superficie de cuerpos a travs de integral triple y doble.




Temas Funciones promedio

Saber Describir el concepto y propiedades de las funciones promedio de sistemas fsicos.

Saber hacer Calcular las funciones promedio de problemas fsicos y obtiene su representacin grafica.

Ser

Trabajo en equipo. Capacidad de auto aprendizaje. Metdico. Razonamiento deductivo. Orden y limpieza. Solucin Identificar el entorno Resolver problemas Trabajo en equipo. numrica por de programacin en de valor medio y Capacidad de auto software la solucin de eficaz de una seal aprendizaje. problemas de calculo senoidal y cuadrada Metdico. integral trabajo y potencia Razonamiento mecnica usando deductivo. software Orden y limpieza. especializado



CLCULO APLICADOProceso de evaluacin Resultado de Secuencia de Instrumentos y tipos aprendizaje aprendizaje de reactivos Elaborar un reporte que 1.- Interpretar el concepto Ejercicios prcticos incluya: de integral definida, doble y Lista de verificacin triple. El planteamiento de un problema 2.- Comprender el proceso elctrico, para calcular integrales electrnico y/o usando formulas de mecnico, integracin. la solucin aplicando 3.- Comprender el proceso integrales definidas, dobles y para resolver problemas mecnicos, elctricos y/o triples, la electrnicos utilizando representacin grafica, as como la integrales. solucin por medio 4.- Analizar el concepto de software promedio de una funcin. especializado en computadora. 5.- Comprender el promedio de una funcin que representa variables fsicas con software de simulacin.



CLCULO APLICADOProceso enseanza aprendizaje Mtodos y tcnicas de enseanza Solucin de problemas Equipos colaborativos Aprendizaje auxiliado por las tecnologas de la informacin Medios y materiales didcticos Pizarrn Videos Computadoras personales con software especializado (MATLAB, MATEMATICA, MAPLE) CD interactivos Can proyector




CLCULO APLICADOUNIDADES TEMTICAS1. Unidad Temtica 2. Horas Prcticas 3. Horas Tericas 4. Horas Totales 5. Objetivo

IV. Introduccin al modelado

5 5 10 El alumno conocer las caractersticas, aplicaciones y tipos de soluciones del modelado para identificar sus ventajas, desventajas y diferencias en sistema elctrico, electrnico y mecnico

Temas

Saber

Saber hacer

Ser

Caracterstica Identificar las s y caractersticas y aplicaciones aplicaciones de modelos matemticos de sistemas fsicos Ventajas y Explicar las ventajas desventajas y desventajas de representar un sistema fsico mediante un modelo matemtico Tipos de Reconocer los tipos soluciones de de soluciones de un un modelo modelo matemtico (analtico, grafico, numrico). Diferencias entre Reconocer las propiedades de un

Clasificar los Trabajo en equipo. modelos Capacidad de auto matemticos aprendizaje. partiendo de las Creativo caractersticas de la Razonamiento ecuacin deductivo. Orden y limpieza. Determinar la Trabajo en equipo. factibilidad de Capacidad de auto realizar un modelo aprendizaje. matemtico de un Creativo sistema real Razonamiento deductivo. Orden y limpieza. Clasificar los tipos Trabajo en equipo. de solucin de un Capacidad de auto modelo matemtico aprendizaje. Creativo Razonamiento deductivo. Orden y limpieza. Diferenciar los Trabajo en equipo. modelos lineal o no Capacidad de autoREVIS: COMISIN DE RECTORES PARA LA CONTINUIDAD DE ESTUDIOS FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009 F-CAD-SPE-23-PE-5A-01


sistemas sistema lineal y no lineales y no lineal lineales

lineal

aprendizaje. Creativo Razonamiento deductivo. Orden y limpieza.



CLCULO APLICADOProceso de evaluacin Secuencia de aprendizaje 1.- Analizar el tipo de sistema fsico.

Resultado de aprendizaje Realizar un ensayo del tema que contenga:

Instrumentos y tipos de reactivos Ensayo Lista de cotejo.

2.- Identificar las variables y La descripcin del sistema a modelar, parmetros que intervienen. la ecuacin y su solucin. 3.- Comprender el proceso para obtener la ecuacin y Las ventajas y su solucin (analtica, desventajas de su grafica o numrica) con representacin, e software de simulacin. identificar si es lineal o no lineal 4.- Comprender las ventajas, desventajas y diferencias 5.- Identificar sistemas lineal y no lineal.



CLCULO APLICADOProceso enseanza aprendizaje Mtodos y tcnicas de enseanza Aprendizaje auxiliado por las tecnologas de la informacin Solucin de problemas Anlisis de casos. Medios y materiales didcticos Computadoras personales con software especializado (MATLAB, MATEMATICA, MAPLE) CD interactivos Can proyector




CLCULO APLICADOCAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Capacidad Implementar prototipos fsicos o virtuales considerando el modelado, para validar y depurar la funcionalidad del diseo. Criterios de Desempeo Depura y optimiza el prototipo fsico o virtual mediante: *La instalacin y/o ensamble de elementos y sistemas componentes del proyecto de automatizacin en funcin del modelado. *La configuracin y programacin de los elementos que as lo requieran de acuerdo a las especificaciones del fabricante. *La realizacin de pruebas de desempeo de los elementos y sistemas, y registro de los resultados obtenidos. *La realizacin de los ajustes necesarios para optimizar el desempeo de los elementos y sistemas Evaluar diseo propuesto con base a Determina la factibilidad del diseo la normatividad aplicable, su especificando: el cumplimiento de la eficiencia y costos para determinar normatividad aplicable, la satisfaccin de su factibilidad. las necesidades del cliente, los resultados de pruebas de desempeo de los elementos y sistemas, costos presupuestados y tiempos de realizacin. Documentar el diseo de forma clara, completa y ordenada, para su reproduccin y control de cambios, elaborando un reporte que contenga: Propuesta de diseo, Planos, diagramas o programas realizados, Especificaciones de ensamble, configuracin y/o programacin de los elementos que lo requieran, Caractersticas de suministro de energa (elctrica, neumtica, etc.), protocolos de comunicacin, resultados de la simulacin de desempeo de los elementos y sistemas. Ajustes realizados al diseo de



los elementos y sistemas. Resultados de pruebas de desempeo de los elementos y sistemas. Costos y tiempos de realizacin. Resultado de la evaluacin del diseo. Propuesta de conservacin



Capacidad Controlar el desarrollo del proyecto de automatizacin y control por medio de un liderazgo de comunicacin efectiva, utilizando el sistema de control estadstico (Project, Cuadro Mando Integral, diagramas de Gantt) para alcanzar los objetivos y metas del proyecto. Evaluar los indicadores del proyecto a travs del uso de herramientas estadsticas y grficas de control, para determinar su calidad e impacto. Supervisar la instalacin, puesta en marcha y operacin de sistemas, equipos elctricos, mecnicos y electrnicos con base en las caractersticas especificadas, recursos destinados, procedimientos, condiciones de seguridad, y la planeacin establecida, para asegurar el cumplimiento y sincrona del diseo y del proyecto.

Criterios de Desempeo Elabora y justifica en un reporte que incluya: el avance programtico de metas alcanzadas vs programada; las acciones correctivas y preventivas.

Realiza informe final que incluya: los resultados programados y alcanzados; un dictamen del impacto del proyecto; graficas, fichas tcnicas, avances programticos y el ejercicio de los recursos. Realiza una lista de verificacin de tiempos y caractersticas donde registre: *Tiempos de ejecucin, *Recursos ejercidos, *Cumplimiento de caractersticas, *Normativas y seguridad, y Funcionalidad *Procedimiento de arranque y paro. Realiza un informe de acciones preventivas y correctivas que aseguren el cumplimiento del proyecto

Evaluar el desempeo del sistema automatizado con base en pruebas ejecutadas en condiciones normales y mximas de operacin para realizar ajustes y validar el cumplimiento de los requisitos especificados.

Aplica procedimientos de evaluacin considerando: *Anlisis estadsticos de resultados *Pruebas fsicas *Repetitividad y anlisis comparativos respecto del diseo del proceso.



*Registrando los resultados de operacin en funcin a las caractersticas solicitadas en condiciones normales y mxima de operacin.



CLCULO APLICADOFUENTES BIBLIOGRFICASAutor Gettys, Edwards Gettys, Edwards Sears, Francis W.; Zemansky, Mark W.; Freedman, Roger A.; Young, Hugh Sears, Francis W.; Zemansky, Mark W.; Freedman, Roger A.; Young, Hugh D. Earl W Swokowki y Jeffery A Cole. Deborah HughesHallet, Andrew M. Gleason Ttulo del Documento (2003) Fsica para ciencias e ingeniera volumen I (2003) Fsica para ciencias e ingeniera volumen II (2003) Fsica universitaria con fsica moderna volumen I, D Ao Ciudad Mxico, D.F. Pas Mxico Mxico Mxico D.F. Mxico Editorial McGraw-Hill, 2 edicin McGraw-Hill, 2 edicin Prentice Hall, 11 edicin

(2003) Fsica Universitaria Con Fsica Moderna Volumen II,

Mxico

Mxico

Prentice Hall, 11 edicin

(2005) Algebra y trigonometra con geometra analtica, (2006) Clculo

Mxico

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Thomson Learning , Edicin 12 edicin Editorial CECSA

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1 cálculo aplicado

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