Universidad de Colima Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica Facultad de Ingeniera Electromecnica

Ingeniero Mecnico Electricista

P R O G R A M A A N A L T I C O

I. DATOS GENERALES

MATERIA: Dinmica UBICACIN: 3er Semestre Antecedentes: Esttica.

Paralelas: Mecnica de fluidos.

Consecutivas: Mecanismos.

PLAN CLAVE CRDITOS 8

HORAS SEMANA SEMESTRE Tericas: 3 54 Prcticas: 2 36 Total: 5 90

Elaborado por: M.I. Gilberto Villalobos Llamas, M.I. Sergio Llamas Zamorano, M.I. Salvador Barragn Gonzlez, Ing. Orlando Ramos Hernndez, L.O.F. Ral Martnez Venegas.

Fecha: Abril/2004. II. PRESENTACIN

El estudiante encontrar en el conocimiento de la dinmica uno de los ms tiles instrumentos para el anlisis en ingeniera. Los rpidos desarrollos tecnolgicos actuales exigen una aplicacin cada vez mayor de los principios de la mecnica, particularmente de los de dinmica. Estos principios son fundamentales para el anlisis y diseo de estructuras mviles, de mecanismos calculadores de gran velocidad, de vehculos de transporte por tierra y por aire y de maquinaria de todos los tipos tales como turbinas, bombas, mquinas alternativas, gras, mquinas herramientas, etc. El alumno cuyo inters le lleve hacia una o ms de estas actividades; se encontrar con la necesidad de aplicar su conocimiento bsico de la dinmica.

III. PROPSITO DEL CURSO

Desarrollar en el estudiante la capacidad de analizar cualquier problema dinmico, en una forma lgica y simple, aplicando los principios bsicos de la dinmica.

IV. CONTENIDOS PROGRAMTICOS

Objetivo por unidad Contenidos El alumno adquirir la habilidad para analizar problemas que relacionen la geometra del movimiento de una partcula.

UNIDAD I. Cinemtica de una partcula 1.1 Cinemtica rectilnea 1.2 Movimiento curvilneo general 1.3 Movimiento curvilneo: componentes rectangulares 1.4 Movimiento curvilneo: componentes normal y tangencial 1.5 Movimiento curvilneo : componentes cilndricas 1.6 Anlisis del movimiento absoluto dependiente de dos partculas. 1.7 Anlisis de movimiento relativo de dos partculas ejes en traslacin. 1.8 Anlisis de movimiento relativo de dos partculas ejes en rotacin.

El alumno resolver problemas que involucren el estudio de fuerzas y aceleracin.

UNIDAD II. Cintica de una partcula. 2.1 Leyes de Newton del movimiento. 2.2 Integracin de la segunda ley de Newton. 2.3 Ecuacin del movimiento: coordenadas rectangulares. 2.4 Ecuacin del movimiento: coordenadas cilndricas. 2.5 Ecuacin del movimiento: coordenadas normal y tangencial.

El alumno resolver problemas utilizando mtodos alternativos como lo es el principio de trabajo y energa, y el del impulso y cantidad de movimiento.

UNIDAD III. Mtodos de la energa y de la cantidad de movimiento en la partcula 3.1 Trabajo realizado por una fuerza. 3.2 Energa cintica de una partcula. 3.3 Principio del trabajo y la energa. 3.4 Potencia y eficiencia. 3.5 Energa potencial. 3.6 Fuerzas conservativas. 3.7 Conservacin de la energa. 3.8 Principio del impulso y la cantidad de movimiento. 3.9 Movimiento impulsivo. 3.10 Impacto. 3.11 Impacto central directo.

3.12 Impacto central oblicuo.

El alumno descubrir la utilidad de la cinemtica del cuerpo rgido para el diseo de engranajes, levas y mecanismos que se emplean para muchas operaciones con mquinas.

UNIDAD IV. Cinemtica plana e un cuerpo rgido 4.1 Movimiento del cuerpo rgido. 4.2 Traslacin. 4.3 Rotacin con respecto a un eje fijo. 4.4 Anlisis del movimiento absoluto general en el plano. 4.1 Anlisis del movimiento relativo: velocidad. 4.7 Centro instantneo de velocidad cero. 4.8 Anlisis del movimiento relativo: aceleracin. 4.9 Anlisis de movimiento relativo empleando rotacin de ejes.

El alumno analizar las relaciones existentes entre las fuerzas que sobre cuerpo rgidos ejercen agentes exteriores y los correspondientes movimientos de traslacin y rotacin de dichos cuerpos.

UNIDAD V. Cintica de un cuerpo rgido en el plano 5.1 Momento de inercia. 5.2 Ecuaciones cinticas del movimiento en el plano. 5.3 Ecuaciones de movimiento: traslacin. 5.4 Ecuaciones de movimiento: rotacin con respecto a un eje fijo. 5.5 Ecuaciones de movimiento: movimiento general en el plano.

El alumno analizar y resolver problemas que involucran fuerzas sobre cuerpos rgidos utilizando conceptos que conllevan a mtodos alternativos de solucin.

UNIDAD VI. Mtodos de la energa y de la cantidad de movimiento en cuerpo rgido 1.1 Principio del trabajo y la energa para un cuerpo rgido. 1.2 Trabajo realizado por las fuerzas que actan sobre un cuerpo rgido. 1.3 Energa cintica de un cuerpo rgido en movimiento plano. 6.4 Sistemas de cuerpos rgidos. 6.5 Conservacin de la energa. 6.6 Potencia. 6.7 Principio del impulso y la cantidad de movimiento para el movimiento plano de un cuerpo rgido. 6.8 Sistemas de cuerpos rgidos.

6.9 Conservacin de la cantidad de movimiento angular. 6.10 Movimiento impulsivo. 6.11 Impacto excntrico.

V. LINEAMIENTOS DIDCTICOS

Estrategias didcticas Discusin dirigida * Exposicin * Corrillo Lluvia de ideas * Phillip 66 Demostracin * Debates Discusin en pequeos

grupos * Otra ______________

Mesa redonda Lectura dirigida * Otra ______________ Experiencias de aprendizaje

Investigacin * Prcticas Mapa conceptual Lectura * Resolucin de

problemas * Examen *

Reporte de lectura * Ensayo Otras _____________ Proyecto Exposicin * Otras _____________

Recursos didcticos Material impreso * Proyector multimedia * Vdeo casetera Material virtual Proyector de acetatos * Lminas Pintarrn * Televisin Fotocopias Computadora * Otros Otros______________

VI. CRITERIOS DE EVALUACIN CONTNUA

Aspectos a evaluar Ponderacin

1er parcial 2 parcial 3 parcial

Examen escrito 30% 30% 30%

Examen oral - - -

Examen prctico - - -

Tareas 25% 25% 25%

Prcticas 25% 25% 25%

Proyecto 10% 10% 10%

Participacin individual 10% 10% 10%

Participacin en equipo - - -

Ensayo - - -

Investigacin - - -

Otros ______________ - - -

TOTAL 100% 100% 100%

VII. BIBLIOGRAFA

Bibliografa bsica Anthony Bedford, Wallace L. Fowler. (2000). Mecnica para ingeniera, dinmica. Mxico: Prentice Hall. Das Sami Kassimali. (2002). Mecnica para ingenieros, dinmica. Mxico: Limusa. Fernindad P. Beer, & E. Russell Johnston. (2000). Mecnica vectorial para ingenieros, dinmica. (6 edicin). Mxico: McGraw Hill. Ginsberg Jerry H., & Genin Joseph. (2000). Dinmica. Mxico: Nueva editorial Interamericana. Irving H. Shames. (2000). Mecnica para ingenieros, dinmica. (4 edicin). Mxico: Prentice Hall. L. G. Kraige, & J. L. Meriam. (2000). Dinmica, mecnica para ingenieros. (3 edicin). Espaa: Reverte S.A. Nelson Best, E. W., & Malean, W. G. (2004). Ingeniera mecnica, esttica y dinmica. Mxico: McGraw Hill Russell C. Hibbeler. (1996). Mecnica para ingenieros, dinmica. (6 edicin). Mxico: CECSA. Singer, F. L. (1992). Mecnica para ingenieros, dinmica. Mxico: Harla. Huang, T. C., (1994). Mecnica para ingenieros, dinmica. Mxico: Representaciones y servicios en ingeniera S.A.

Bibliografa complementaria Capdevila Pages, Ramn Pujol, & Jordi romeo. (2001). Mecnica, problemas. Espaa: Ediciones UPC. Higdon Stiles, Davis Evces, & Jes. (2001) Ingeniera mecnica Tomo II dinmica vectorial. Mxico: Prentice Hall. Vzquez, Manuel., & Lpez, Eloisa. (1998). Mecnica para ingenieros, esttica y dinmica. Mxico: NOELA. Solar Gonzlez, Jorge. (1992). Cinemtica y dinmica para ingenieros. Mxico: Trillas Facultad de Ingeniera UNAM.

Links de Internet ----

Prcticas de laboratorio: 1. Anlisis de las ecuaciones que definen la geometra del movimiento de una partcula mediante la solucin de problemas. 2. Aplicacin de la segunda ley de Newton a problemas reales y tericos. 3. Solucin de problemas aplicando mtodos energticos a la partcula. 4. Anlisis cinemtico en el plano de cuerpos rgidos. 5. Anlisis de las ecuaciones cinticas del movimiento en el plano de un cuerpo Rgido.

Horas de utilizacin de infraestructura computacional:

3 horas/semana/mes.

Universidad de Colima Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica Facultad de Ingeniera Electromecnica

Ingeniero Mecnico Electricista

P R O G R A M A A N A L T I C O

I. DATOS GENERALES

MATERIA: Mecnica de fluidos UBICACIN: 3er Semestre Antecedentes: Esttica.

Paralelas: Termodinmica I, Tcnicas computacionales en ingeniera.

Consecutivas: Potencia fluida.

PLAN CLAVE CRDITOS 7

HORAS SEMANA SEMESTRE Tericas: 2 36 Prcticas: 3 54 Total: 5 90

Elaborado por: M.I Jos Manuel Garibay Cisneros, M.C. Luis Eduardo Alcaraz Iiguez, Lic. Ral Martnez Venegas.

Fecha: Diciembre/2004. II. PRESENTACIN

El conocimiento y la comprensin de los fundamentos y conceptos bsicos de la mecnica de fluidos son esenciales para el anlisis de cualquier sistema o equipo en el cual un fluido sea el medio de trabajo. El diseo de todos los medios de transporte, como las aeronaves tanto subsnicas como supersnicas, aerodeslizadores, barcos, submarinos, automviles, requiere de la aplicacin de la mecnica de fluidos. En la actualidad, es comn efectuar estudios de modelos para determinar los campos de flujo circundantes y las fuerzas aerodinmicas que actan sobre edificios y estructuras como rascacielos, estadios, chimeneas y centros comerciales. Se emplea tambin en el diseo de maquinaria hidrulica, en los sistemas de lubricacin, de calefaccin y ventilacin de casas y edificios, en los sistemas de tuberas y redes de distribucin. El sistema circulatorio del cuerpo es esencialmente un sistema fluido. Es conocido que el diseo de los sustitutos de la sangre, los corazones artificiales, las mquinas corazn-pulmn, las ayudas respiratorias y otros dispositivos similares, deban sustentarse en los principios bsicos de la mecnica de fluidos.

III. PROPSITO DEL CURSO

Que el alumno adquiera los conocimientos de las leyes bsicas y los conceptos fsicos que puedan proporcionarle las bases o el punto de partida en el anlisis de cualquier problema de la mecnica de fluidos.

IV. CONTENIDOS PROGRAMTICOS

Objetivo por unidad Contenidos El alumno investigar la evolucin que ha tenido la mecnica de fluidos y el papel tan importante de los fluidos en el desarrollo del hombre. Asimismo, aprender los fundamentos y propiedades de estas sustancias como medio de trabajo.

UNIDAD I. Conceptos y definiciones 1.1 Evolucin y campo de accin de la

mecnica de fluidos 1.2 Caractersticas fsicas del estado fluido 1.3 Unidades, densidad absoluta, peso

especifico, volumen especifico, densidad relativa

1.4 Compresibilidad, elasticidad 1.5 Viscosidad, Tensin superficial,

Capilaridad, presin de vapor

El alumno desarrollar los fundamentos que rigen la esttica de fluidos. Notar, que la ausencia de movimiento relativo de las partculas de fluido implica la ausencia de esfuerzos de corte.

UNIDAD II. Esttica de fluidos 2.1 Relaciones presin-densidad-altura 2.2 Presin absoluta y presin manomtrica 2.3 Manometra 2.4 Fuerzas sobre superficies planas

sumergidas 2.5 Boyantes y flotacin 2.6 Masas fluidas sometidas a aceleracin

El estudiante percibir que a diferencia de un fluido esttico, en los fluidos en movimiento necesariamente deber describirse un campo de velocidad, con la consecuente presencia de esfuerzos cortantes, que deforman el fluido y disipan energa.

UNIDAD III. Cinemtica del movimiento de los fluidos 3.1 Flujo permanente y no permanente,

lneas de corriente y tubos de corriente 3.2 Flujos unidimensional, bidimensional y

tridimensional 3.3 Velocidad y aceleracin 3.4 Conservacin de la masa: ecuacin de

continuidad, flujo permanente unidimensional

3.5 Circulacin, vorticidad y rotacin 3.6 Ecuacin de Bernoulli

El alumno aprender las diferentes aplicaciones que se derivan del teorema del impulso o incremento de la cantidad de movimiento.

UNIDAD IV. El principio de impulso - momentum 4.1 Desarrollo del principio para volmenes de control. Aplicaciones: Curvaturas, ensanchamientos y contracciones, mquinas de flujo.

El alumno ser dotado de los conocimientos necesarios para calcular los efectos producidos por la disipacin de energa en un fluido real, tanto en flujos externos como internos. Estudiar la presencia de la capa lmite y los efectos de su separacin de las fronteras del fluido.

UNIDAD V. Flujo de un fluido real 5.1 Flujo laminar y turbulento 5.2 Flujos externos: Capa lmite, separacin 5.3 Flujos internos: Establecimiento del flujo-

capa lmite 5.4 La distribucin de velocidad 5.5 La ecuacin de la energa 5.6 Fuerza de resistencia y disipacin de

energa 5.7 Separacin

El alumno aprender a manejar las ecuaciones fundamentales que rigen la condicin laminar y turbulenta en conductos lisos y rugosos. Calcular prdidas primarias y secundarias.

UNIDAD VI. Flujo de fluido en tubos 6.1 Flujo incompresible 6.2 Ecuaciones fundamentales 6.3 Flujo laminar 6.4 Flujo turbulento-conductos lisos 6.5 Flujo turbulento-conductos rugosos 6.6 Prdidas primarias 6.7 Prdidas secundarias

El alumno estudiar la metodologa necesaria para realizar medicin de parmetros, tales como: flujo, presin, velocidad y nivel. Conocer los instrumentos necesarios para realizar dichas mediciones.

UNIDAD VII. Mediciones sobre fluidos 7.1 Medicin de presin 7.2 Medicin de velocidad 7.3 Medicin de corte 7.4 Medicin de flujo

El estudiante aplicar la ecuacin de la energa para determinar las prdidas en conductos abiertos o canales. Estudiar el concepto de radio hidrulico para disear estas conducciones.

UNIDAD VIII. Canales 8.1 Frmulas principales 8.2 Caractersticas hidrulicas del canal

El alumno ser capaz de proyectar y disear redes de distribucin.

UNIDAD IX. Tuberas 9.1 En serie 9.2 Serie-Paralelo

El alumno ser capaz de determinar los factores que afectan las instalaciones hidrulicas por la presencia de la cavitacin y sabr como controlar dicho fenmeno.

UNIDAD X. Cavitacin 10.1 En instalaciones hidrulicas

V. LINEAMIENTOS DIDCTICOS

Estrategias didcticas Discusin dirigida * Exposicin * Corrillo Lluvia de ideas Phillip 66 Demostracin * Debates Discusin en pequeos

grupos * Otra ______________

Mesa redonda Lectura dirigida Otra ______________

Experiencias de aprendizaje Investigacin * Prcticas * Mapa conceptual Lectura * Resolucin de

problemas * Examen *

Reporte de lectura Ensayo Otras _____________ Proyecto * Exposicin Otras _____________

Recursos didcticos Material impreso * Proyector multimedia * Vdeo casetera * Material virtual Proyector de acetatos Lminas Pintarrn * Televisin Fotocopias * Computadora * Otros Otros______________

VI. CRITERIOS DE EVALUACIN CONTNUA

Aspectos a evaluar Ponderacin

1er parcial 2 parcial 3 parcial

Examen escrito 20% 20% 20%

Examen oral - - -

Examen prctico - - -

Tareas 20% 20% 20%

Prcticas 10% 10% 10%

Proyecto - - 20%

Participacin individual 10% 10% -

Participacin en equipo 30% 30% 20%

Ensayo - - -

Investigacin 10% 10% 10%

Otros ______________ - - -

TOTAL 100% 100% 100%

VII. BIBLIOGRAFA

Bibliografa bsica Merle C., Potter. (2000). Mecnica de fluidos. (4a edicin). Prentice Hall. Claudio Mataix. (1999). Mecnica de fluidos y mquinas hidrulicas. (4a edicin). Mxico: Harla. Fernndez Larraaga, Bonifacio. (1999). Introduccin a la mecnica de fluidos. (2a edicin). Mxico: Alfa Omega. Fay A., James. (2003). Mecnica de fluidos. (4a edicin). Mxico: CECSA. Vernard J. K., & Street R. L. (1998). Elementos de mecnica de fluidos. (3a edicin). Espaa: CECSA. Williams, Gareth. (1997). Fundamentos bsicos de mecnica de fluidos. (3a edicin). Mxico: McGraw Hill. Wilson D., Jerry. (1999). La mecnica de fluidos, aplicaciones e implicaciones. (2a edicin). Chile: Prentice Hall. Muller, John. (1998). La mecnica de fluidos. (3a edicin). Mxico: CECSA.

Bibliografa complementaria Robert W., Fox. (2001). Introduccin a la mecnica de fluidos. (2a edicin) Mxico: McGraw Hill. Robert L., Mott. (1996). Mecnica de fluidos aplicada. (4a edicin). Mxico: Prentice Hall.

Links de Internet www.elprisma.com/ www.tecnun.es/ www.uhu.es/

Prcticas de laboratorio: 1. Prdidas en reducciones en serie 2. Prdidas en codos en serie 3. Flujo a travs de bombas en paralelo 4. Flujo a travs de bombas en serie 5. Medicin de flujo con rotametro.

Horas de utilizacin de infraestructura computacional: 1 hora/semana/mes.

Universidad de Colima Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica Facultad de Ingeniera Electromecnica

Ingeniero Mecnico Electricista

P R O G R A M A A N A L T I C O

I. DATOS GENERALES

MATERIA: Mecnica de materiales I UBICACIN: 3er Semestre Antecedentes: Esttica.

Paralelas: Termodinmica I, Mecnica de fluidos I.

Consecutivas: Mecnica de Materiales II.

PLAN CLAVE CRDITOS 7

HORAS SEMANA SEMESTRE Tericas: 2 36 Prcticas: 3 54 Total: 5 90

Elaborado por: M.I. Salvador Barragn Gonzlez,

Ing. Norberto Lpez Luiz. Fecha: Mayo/2004.

II. PRESENTACIN

El conocimiento de Mecnica de Materiales I, constituye actualmente una herramienta importante en la Ingeniera Mecnica para el clculo de mquinas y elementos estructurales, en el cual se analizarn los esfuerzos y deformaciones relacionados con la energa aplicada a los distintos materiales usados en ingeniera. Es de los tpicos ms importantes en el desempeo del ingeniero diseador y por la cantidad de conocimiento que se requiere, este curso se divide en dos materias que sern Mecnica de Materiales I y II.

III. PROPSITO DEL CURSO

Que el alumno adquiera los conocimientos bsicos para el anlisis del comportamiento interno de las estructuras, as como el diseo de los mismos.

IV. CONTENIDOS PROGRAMTICOS

Objetivo por unidad Contenidos El alumno conocer el alcance y objetivo del curso de la mecnica de materiales.

UNIDAD I. Introduccin

1. Objetivos y alcances. 2. Conceptos fundamentales.

El alumno ser capaz de calcular los esfuerzos y factor de seguridad de un elemento mecnico sometido a cargas axiales.

UNIDAD II. Anlisis de esfuerzos

1. Definicin de esfuerzo. 2. Concepto de esfuerzo tensor. 3. Concepto de esfuerzo permisible y

factor de seguridad. El alumno podr calcular las deformaciones, concentracin de esfuerzos, desplazamientos y problemas que involucren cambios de temperaturas ya sea en problemas estticamente determinados como indeterminados.

UNIDAD III. Anlisis de deformacin

1. Definicin de deformacin. 2. Ley de Hook para materiales

isotropitos Relacin de Poisson. 3. Diagramas de esfuerzo - deformacin. 4. Deformacin de miembros cargados

axialmente. 5. Problemas estticamente

indeterminados. 6. Problemas que involucren cambio de

temperatura. 7. Concentracin de esfuerzos. 8. Esfuerzos longitudinales.

El alumno podr calcular el esfuerzo y ngulo de torsin de un elemento mecnico sometido a torsin pura.

UNIDAD IV. Elementos sujetos a torsin

1. Formula de torsin. 2. Angulo de torsin en miembros de

seccin circular. 3. Diseo de miembros circulares a

torsin. 4. ngulo de torsin en miembros

circulares de seccin hueca. 5. Deformacin por torsin en el rango

plstico. 6. Concentracin de esfuerzos en

elementos sujetos a torsin. El alumno calcular los esfuerzos de flexin en vigas y podr disear vigas sometidas a flexin pura.

UNIDAD V. Esfuerzos de flexin en vigas

1. Diagrama de fuerzas axiales, fuerzas cortantes y momento flexionante.

2. Hiptesis fundamental, frmula de la elstica.

3. Seleccin de vigas. 4. Concentracin en vigas sometidas a

flexin pura. El alumno ser capaz de calcular la pendiente y deflexin de una viga estticamente indeterminada por cualquier mtodo de solucin.

UNIDAD VI. Flexin en vigas

1. Mtodo de doble integracin 2. Mtodo de superposicin 3. Mtodo de reas.

El alumno podr resolver y disear vigas estticamente indeterminadas por cualquier mtodo de solucin.

UNIDAD VII. Vigas estticamente indeterminadas

1. Mtodo de doble integracin. 2. Mtodo de superposicin. 3. Mtodo de la ecuacin de los tres

momentos. El alumno ser capaz de disear una columna cualquiera que sea sus condiciones de apoyo.

UNIDAD VII. Pandeo de columnas

1. Naturaleza del problema de columnas. 2. Relacin de esbeltez. 3. Criterio de Euler. 4. Pandeo elstico de columna con

diferentes restricciones en sus extremos.

5. Columna intermedia, frmulas empricas.

6. Ecuaciones de la secante. 7. Clculo de columnas con carga

excntrica por formulas empricas. V. LINEAMIENTOS DIDCTICOS

Estrategias didcticas Discusin dirigida Exposicin * Corrillo Lluvia de ideas Phillip 66 Demostracin * Debates * Discusin en pequeos

grupos Otra

Mesa redonda Lectura dirigida * Otra Experiencias de aprendizaje

Investigacin * Prcticas * Mapa conceptual Lectura * Resolucin de

problemas * Examen *

Reporte de lectura * Ensayo Otras Proyecto * Exposicin * Otras

Recursos didcticos

Material impreso * Proyector multimedia * Vdeo casetera Material virtual Proyector de acetatos * Lminas * Pintarrn * Televisin Fotocopias * Computadora * Otros Otros

VI. CRITERIOS DE EVALUACIN CONTNUA

Aspectos a evaluar Ponderacin

1er parcial 2 parcial 3 parcial

Examen escrito 40% 40% 40%

Examen oral - - -

Examen prctico - - -

Tareas 20% 20% 20%

Prcticas - - -

Proyecto 25% 25% 25%

Participacin individual 5% 5% 5%

Participacin en equipo 5% 5% 5%

Ensayo - - -

Investigacin 5% 5% 5%

Otros - - -

TOTAL 100% 100% 100%

VII. BIBLIOGRAFA

Bibliografa bsica Beer, F., Johnston, E., & Rincn Castell, H. (1993). Mecnica de materiales. (2 edicin). (3 edicin). Mxico: McGraw - hill. Fitzgerald, R. (1984). Mecnica de materiales. (2 edicin). Mxico: Rsi. Beer, F., & Rusell Johnston, E. (1991). Mecnica de materiales. Mxico: McGraw - hill. Fitzgerald, R. (1990). Mecnica de materiales. (2 edicin). Mxico: Alfaomega. Bedford, A., Liechti, K., Et. Al. (2002). Mecnica de materiales. Colombia: Pearson educacin. Hibbeler, R., & Andin Uz, F. (1994). Mecnica de materiales. Mxico: CECSA. Hibbeler, R., & Cera A., J. (1998). Mecnica de materiales. (3 edicin). Mxico: Prentice Hall Hispanoamericana. Bickford, W., & Cera Alonso, J. (1995). Mecnica de slidos: conceptos y aplicaciones. Santa Fe de Bogota, Colombia: McGraw-hill.

Popov, E. (1986). Introduccin a la mecnica de slidos. (17a. Reimp. 2001). Mxico: Limusa. Pytel, A., & Singer, F. (1994). Resistencia de materiales: introduccin a la mecnica de slidos. (4 edicin). Mxico: Harla, Oxford.

Bibliografa complementaria Torres H., J. (1980). Mecnica aplicada: esttica y resistencia de materiales. (2 edicin). Mxico: Crat. Torres H., J. (1975). Mecnica aplicada: esttica y resistencia de materiales. Mxico: Representaciones y servicios de ingeniera. Levi, E. (1989). Elementos de mecnica del medio continuo. MXICO: Limusa Wiley. Parker, H. (2000). Mecnica y resistencia de materiales: texto simplificado (3 edicin). Mxico: Limusa Wiley. Riley, W., Sturges, l., & Morris, D. (2001). Mecnica de materiales. (5 edicin). Mxico: Limusa Wiley. Wojnar, l. (1999). Image analysis: applications in materials engineering. Boca Raton, Florida, USA: Crc press. Berr, F. (2004). Mecnica de materiales. (3 edicin). Mxico: McGraw - hill Interamericana. Craig, R., & Gonzlez Pozo, V. (2002). Mecnica de materiales. Mxico: CECSA. Lardner, T., Archer, R., & Navarro Salas, R. (1996). Mecnica de slidos. Mxico: McGraw - hill. Lardner, T. (1994). Mechanics of solids: an introduction. New York: McGraw Hill. Popov, e., balan, t. & cera alonso, j. (2000). Mecnica de slidos (2 ed.). Mxico: Pearson Educacin. Bickford, W., & Cera Alonso, J. (1995). Mecnica de slidos: conceptos y aplicaciones. Santa Fe de Bogota, Colombia: McGraw - Hill. Rees, D. (2000). Mechanics of solids and structures. USA: Imperial College press.

Links de Internet -------

Prcticas de laboratorio:

En cada tema, las prcticas que se realizarn son la solucin de problemas para que el alumno adquiera habilidades de razonamiento y clculo.

Horas de utilizacin de infraestructura computacional:

2 horas por semana

Universidad de Colima Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica Facultad de Ingeniera Electromecnica

Ingeniero Mecnico Electricista

P R O G R A M A A N A L T I C O

I. DATOS GENERALES MATERIA: Tcnicas computacionales en ingeniera UBICACIN: 3er Semestre Antecedentes: Programacin.

Paralelas: Ninguna.

Consecutivas: Ninguna.

PLAN CLAVE CRDITOS 7

HORAS SEMANA SEMESTRE Tericas: 2 36 Prcticas: 3 54 Total: 5 90

Elaborado por: M.C. Tiberio Venegas Trujillo, M.C. Fernando

Rodrguez Haro. Fecha: Diciembre/2004.

II. PRESENTACIN

El anlisis numrico es el desarrollo y estudio de procedimientos para resolver problemas con ayuda de la computadora. Quien se dedica al anlisis numrico suele interesarse en determinar cual de varios algoritmos que resuelven el problema es el ms eficiente. Los mtodos numricos requieren operaciones aritmticas tan tediosas y repetidas, que slo cuando se cuenta con una computadora que realice tantas operaciones por separado es prctico resolver problemas de esta forma. Una persona cometera tantos errores que el resultado sera poco confiable. Por supuesto, una computadora es esencialmente torpe, por lo que es necesario proporcionarle instrucciones completas.

III. PROPSITO DEL CURSO

Que el estudiante se familiarice con los mtodos numricos generales ms comunes, conozca su aplicacin, el riesgo de confiabilidad de las soluciones y las limitaciones del mtodo para solucionar problemas.

IV. CONTENIDOS PROGRAMTICOS

Objetivo por unidad Contenidos Identificar las reas de oportunidad que ofrece el uso de la computadora en el anlisis numrico y matemtico.

UNIDAD I. Uso de la computadora en el anlisis numrico 1 Introduccin. 2 Empleo de la computadora en el anlisis numrico. 3 Como implementar algoritmos numricos en la computadora. 4 Errores de punto flotante y aritmtica de computadoras. 5 reas de oportunidad del anlisis numrico mediante el uso de la computadora.

Conocer y evaluar los mtodos numricos de interpolacin, as como su incorporacin en lenguajes de programacin.

UNIDAD II. Tcnicas numricas de interpolacin 1 Polinomio de Lagrange. 2 Newton. 3 Polinomios de Hermite. 4 Splines. 5 Diagramas de flujo. 6 Desarrollo de programas

computacionales. Conocer y evaluar los mtodos numricos para la solucin de sistemas de ecuaciones lineales, as mismo conocer los aspectos computacionales requeridos para su eficiente desempeo.

UNIDAD III. Sistemas de ecuaciones lineales 1 Mtodos de solucin directa e iterativa. 2 Eliminacin Gaussiana. 3 Gauss-Jordan. 4 Matriz inversa. 5 LU 6 LDU 7 Gauss-Jacobi. 8 Gauss-Seidel. 9 Cholesky 10 Ventajas comparativas de los mtodos. 11 Aspectos computacionales de los mtodos

directos vs iterativos. 12 Desarrollo de programas

computacionales. Conocer las tcnicas de anlisis para el estudio de sistemas no lineales.

UNIDAD IV. Sistemas de ecuaciones no lineales

1 Gauss-Seidel 2 Newton-Rapshon acoplado. 3 Newton-Rapson desacoplado. 4 Eficiencia computacional. 5 Anlisis comparativo de los mtodos. 6 Desarrollo de programas

computacionales. Aprender los mtodos numricos para resolver ecuaciones no lineales y hacer anlisis comparativos entre ellos.

UNIDAD V. Solucin de ecuaciones no lineales 1 Regla falsa. 2 NewtonRaphson. 3 Q-D. 4 Mtodo de Mueller 5 Bairstow para factores cuadrticos. 6 Anlisis comparativo de los mtodos. 7 Desarrollo de programas

computacionales. Proporcionar la base matemtica al estudiante para analizar diversos problemas de integracin y derivacin comunes en la aplicacin de ingeniera.

UNIDAD VI. Derivacin e integracin numrica 1 Obtencin numrica de derivadas e

integrales. 2 Desarrollo de Taylor. 3 Operaciones de diferencia. 4 Derivadas de orden superior. 5 La regla trapezoidal. 6 Simpson 1/3 y 3/8. 7 Romberg. 8 Cuadratura gaussiana. 9 Transformacin exponencial 10 Anlisis comparativo de los mtodos. 11 Desarrollo de programas

computacionales. Comprender y analizar los mtodos numricos para la solucin de ecuaciones diferenciales, as como desarrollar una herramienta computacional que facilite su estudio.

UNIDAD VII. Solucin numrica de ecuaciones diferenciales 1 Diferencia de los mtodos numricos y

analticos. 2 Euler y Euler modificado. 3 Taylor. 4 Runge-Kutta 2 orden. 5 Runge-Kutta 4 orden. 6 Milne. 7 Adams-Moulton. 8 Comparacin de los mtodos.

9 Desarrollo de programas computacionales.

V. LINEAMIENTOS DIDCTICOS

Estrategias didcticas Discusin dirigida * Exposicin * Corrillo Lluvia de ideas Phillip 66 Demostracin * Debates * Discusin en pequeos

grupos * Otra ______________

Mesa redonda * Lectura dirigida * Otra ______________ Experiencias de aprendizaje

Investigacin * Prcticas * Mapa conceptual * Lectura * Resolucin de

problemas * Examen *

Reporte de lectura * Ensayo Otras _____________ Proyecto * Exposicin * Otras _____________

Recursos didcticos Material impreso * Proyector multimedia * Vdeo casetera * Material virtual * Proyector de acetatos * Lminas * Pintarrn * Televisin * Fotocopias * Computadora * Otros Otros______________

VI. CRITERIOS DE EVALUACIN CONTNUA

Aspectos a evaluar Ponderacin

1er parcial 2 parcial 3 parcial

Examen escrito 20% 20% 20%

Examen oral - - -

Examen prctico - - -

Tareas 10% 10% 10%

Prcticas 20% 20% 20%

Proyecto - - -

Participacin individual 30% 30% 30%

Participacin en equipo - - -

Ensayo - - -

Investigacin 20% 20% 20%

Otros ______________ - - -

TOTAL 100% 100% 100%

VII. BIBLIOGRAFA

Bibliografa bsica Richard L., Burden, & Douglas Faires, J. (1998). Anlisis numrico. (2 edicin). Mxico: Thomson. Dennos G., Zill. (1997). Ecuaciones diferenciales con aplicaciones. (3 edicin). Mxico: Grupo editorial Iberoamrica. Steven C., Chapra, & Raymond P., Canale. (2002). Mtodos numricos para ingenieros. (3 edicin). Mxico: McGraw - Hill. John H., Mathews y Kurtis D., Fink. (2000). Mtodos numricos con Matlab. Mxico: Prentice Hall. Shoichiro Nakamura. (1997). Anlisis numrico y visualizacin grfica con Matlab. (3 edicin). Mxico: Pearson. Erwing Kreyzig. (2000). Matemticas avanzadas para ingeniera. (5 edicin). Mxico: Wiley International edition. David Lomen, & David Lovelock. (2000). Ecuaciones diferenciales a travs de grficas, modelos y datos. Mxico: CECSA. Manuel Jess Soto Prieto, & Jos Luis Vicente Crdoba. (1995). lgebra lineal con Matlab y Maple. (2 edicin). Mxico: Prentice Hall. Nakamura, S. & Palmas Velasco O. (1992). Mtodos numricos aplicados con software. (2 edicin). Mxico: Prentice Hall. Nieves Hurtado, A., & Domnguez Snchez, F. (2002). Mtodos numricos aplicados a la ingeniera. Mxico: Grupo Patria Cultural. J. Arrillaga, & C. P. Arnold. (1990). Computer Analysis of Power Systems. UK: John Wiley & Sons. J. Arrillaga, & N. R. Watson. (2001). Computer modelling of electrical power systems. John Wiley & Sons. Stagg G. W., & El - Abiad A. H. (1968). Computer methods in power system Analysis. McGraw-Hill. D. M. Capper. (1994). Introducing C++ for scientists, engineers and mathematicians. UK: Springer - Verlag.

Bibliografa complementaria Giorgio Rizzoni. (2002). Principios y Aplicaciones de Ingeniera Elctrica. Mxico: McGraw Hill. J. Arrillaga and C. P. Arnold. (1991). Computer Modelling of Electrical Power Systems. John Wiley & Sons.

Links de Internet www.ieee.org

Prcticas de laboratorio:

1. Elaboracin del programa de cada mtodo visto en clase. Horas de utilizacin de infraestructura computacional:

40 hrs.

Universidad de Colima Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica Facultad de Ingeniera Electromecnica

Ingeniero Mecnico Electricista

P R O G R A M A A N A L T I C O

I. DATOS GENERALES

MATERIA: Teora electromagntica UBICACIN: 3er Semestre Antecedentes: Electricidad y magnetismo.

Paralelas: Circuitos I

Consecutivas: Circuitos Elctricos II Mquinas elctricas I.

PLAN CLAVE CRDITOS 8

HORAS SEMANA SEMESTRE Tericas: 3 54 Prcticas: 2 36 Total: 5 90

Elaborado por: M.C. Tiberio Venegas Trujillo, Ing. Jepte Nephtal

Alonso vila. Fecha: Diciembre/2004.

II. PRESENTACIN

El electromagnetismo es el estudio de los fenmenos elctricos y magnticos causados por cargas elctricas en reposo o en movimiento. La existencia de las cargas elctricas fue descubierta hace ms de 2500 aos por el astrnomo y filsofo griego Tales de Mileto. En ingeniera elctrica, la teora electromagntica proporciona las herramientas matemticas y fsicas para interpretar fenmenos electromagnticos en los diferentes niveles de tensin que conforman a los sistemas elctricos. Adems, permite desarrollar modelos electromagnticos particulares para llegar a principios generales. Ejemplo de ste tipo es la teora de circuitos elctricos basada en un modelo de circuito formado por fuentes ideales, resistencias, inductancias y capacitancias puras.

III. PROPSITO DEL CURSO

El alumno conocer los fundamentos de la teora electromagntica y la aplicar a la solucin de problemas prcticos.

IV. CONTENIDOS PROGRAMTICOS

Objetivo por unidad Contenidos Definir los principios que rigen la teora electromagntica y su impacto que tiene en el estudio de sistemas elctricos.

UNIDAD I. Introduccin 1 Introduccin a la teora electromagntica. 2 El modelo electromagntico. 3 Sistemas de unidades y constantes

numricas. Establecer la teora bsica para analizar los campos elctricos y magnticos que se presentan en los elementos de un sistema elctrico.

UNIDAD II. Anlisis vectorial 1 Escalares y vectores. 2 Sistemas de coordenadas ortogonales. 3 Coordenadas rectangulares. 4 Coordenadas esfricas. 5 Elementos diferenciales de lnea,

superficie y volumen. 6 Producto escalar. 7 Producto vectorial. 8 Campos escalares y vectoriales. 9 Gradiente de un campo escalar. 10 Integral de lnea de un campo vectorial. 11 Divergencia de un campo vectorial. 12 Teorema de la divergencia. 13 Rotacional de un campo vectorial. 14 Teorema de Stokes, Green y Gauss.

Conocer y aplicar las herramientas matemticas en el estudio de campos electrostticos y definir los conceptos bsicos para su estudio.

UNIDAD III. Campos electrostticos 1 Carga y ley de Coulomb. 2 Intensidad de campo elctrico. 3 Ley de Gauss y densidad de flujo

elctrico. 4 Potencial electrosttico. 5 Conductores y dielctricos. 6 Densidad de energa. 7 Capacitancia. 8 Resistencia. 9 Potencia de disipacin. 10 Ecuaciones de Poisson y Laplace.

Conocer el comportamiento, origen y estudio de los campos magnticos.

UNIDAD IV. Campos magnticos 1 Ley de Ampere. 2 Densidad de flujo y ley de Biot-Sabart. 3 Ley circuital de Ampere. 4 Potenciales magntico, escalar y vectorial.

5 Propiedades de los materiales magnticos.

6 Condiciones de frontera. 7 Energa en el campo magntico. 8 Fuerza en circuitos elctricos y

magnticos. 9 Inductancia.

Desarrollar modelos matemticos de campos electromagnticos, mediante los principios fundamentales de las leyes de Maxwell.

UNIDAD V. Ecuaciones de Maxwell 1 Ecuaciones de Maxwell. 2 Propiedades constitutivas del medio. 3 Condiciones de frontera de campos

vectoriales. 4 Flujo de potencia y vector de Poynting . 5 Estado sinusoidal. 6 Aplicaciones.

V. LINEAMIENTOS DIDCTICOS

Estrategias didcticas Discusin dirigida * Exposicin * Corrillo Lluvia de ideas Phillip 66 Demostracin * Debates * Discusin en pequeos

grupos * Otra ______________

Mesa redonda * Lectura dirigida * Otra ______________ Experiencias de aprendizaje

Investigacin * Prcticas * Mapa conceptual * Lectura * Resolucin de

problemas * Examen *

Reporte de lectura * Ensayo Otras _____________ Proyecto * Exposicin * Otras _____________

Recursos didcticos Material impreso * Proyector multimedia * Vdeo casetera * Material virtual * Proyector de acetatos * Lminas * Pintarrn * Televisin * Fotocopias * Computadora * Otros Otros______________

VI. CRITERIOS DE EVALUACIN CONTNUA

Aspectos a evaluar Ponderacin

1er parcial 2 parcial 3 parcial

Examen escrito 30% 30% 30%

Examen oral - - -

Examen prctico - - -

Tareas 10% 10% 10%

Prcticas 10% 10% 10%

Proyecto - - -

Participacin individual 30% 30% 30%

Participacin en equipo - - -

Ensayo - - -

Investigacin 20% 20% 20%

Otros ______________ - - -

TOTAL 100% 100% 100%

VII. BIBLIOGRAFA

Bibliografa bsica Matthew N. O. Sadiku. (2001). Elements of electromagnetics. (Third edition). USA: Oxford. W. H. Hyatt. (2001). Teora electromagntica. (5 edicin). Mxico: McGraw Hill. Krauss. (1998). Electromagnetismo. (3 edicin). Mxico: McGraw Hill. M. A. Plonus. (1995). Applied electromagnetics. (2 edicin). USA: London. C. R. Paul, & S.A. Nassar. (1999). Introduction to electromagnetic fields. USA: Marcombo. Reas. (1998). Electromagnetics problem Solver. USA: Marcombo. Addison Wesley Longman. (1998). Fundamentos de electromagnetismo para ingeniera. Mxico: Pearson. J. Duncan Glover & Mulukutla S. Sarma. (2002). Power system anlisis and desing. (Third edition). USA: Brookscole. Haddi Saadat. (2002). Power system analysis. (Second edition). USA: McGraw Hill. Grainger & Stevenson. (1995). Anlisis de sistemas elctricos de potencia. (3 edicin). USA: Mc-Graw Hill.

Bibliografa complementaria Proceedings IEE (UK). Revista indexada. Transactions IEEE (USA). Revista indexada.

Links de Internet www.ieee.org www.abb.com www.ge.com www.cfe.gob.mx

Prcticas de laboratorio: 1. Resistencia. 2. Inductancia. 3. Capacitancia. 4. Campos elctricos. 5. Campos magnticos. 6. Simulacin de campos electromagnticos.

Horas de utilizacin de infraestructura computacional:

30 horas en el semestre.

Universidad de Colima Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica Facultad de Ingeniera Electromecnica

Ingeniero Mecnico Electricista

P R O G R A M A A N A L T I C O

I. DATOS GENERALES

MATERIA: Termodinmica I UBICACIN: 3er Semestre Antecedentes: Ecuaciones diferenciales.

Paralelas: Mecnica de fluidos I.

Consecutivas: Termodinmica II.

PLAN CLAVE CRDITOS 7

HORAS SEMANA SEMESTRE Tericas: 2 36 Prcticas: 3 54 Total: 5 90

Elaborado por: M.C. Luis Eduardo Alcaraz Iiguez, Dr. Csar Adolfo Ortega Vivas, Ing. Jos Rodrguez Bautista.

Fecha: Mayo/2004. II. PRESENTACIN

El empleo de la Termodinmica se constituye actualmente como uno de los pilares de la ingeniera, ya que los fenmenos que estudia rigen gran parte de nuestra vida cotidiana. En el estudio de la termodinmica muchos problemas se refieren a procesos que se realizan en equipos tales como una planta termoelctrica de vapor, un refrigerador, un motor de combustin interna, el mismo cuerpo humano, etc.

III. PROPSITO DEL CURSO

Dotar al estudiante de todos los tpicos y conocimientos necesarios para estudiar el funcionamiento y las aplicaciones principales, as como tambin de la metodologa empleada para relacionar los aspectos fsicos con los tericos y poder resolver problemas de ndole termodinmica.

IV. CONTENIDOS PROGRAMTICOS

Objetivo por unidad Contenidos El alumno definir y ejemplificar el objeto de estudio de la termodinmica.

UNIDAD I. Introduccin 1 Objeto de estudio de la Termodinmica y energa

El estudiante realizar una sntesis de las definiciones de unidades, presin, temperatura y volumen especfico, as como el dar una explicacin de la ecuacin de estado de los gases ideales.

UNIDAD II. Conceptos bsicos y definiciones 1 Dimensiones y unidades 2 Sistemas: cerrados y abiertos 3 Presin, temperatura, volumen especfico,

etc. 4 Ecuacin de los gases ideales

El alumno explicar las coordenadas reducidas y el factor de compresibilidad y aplicar las ecuaciones de estado, en la determinacin de las propiedades de los gases reales usando la ecuacin de estado generalizada.

UNIDAD III. Gases reales 1 Coordenadas reducidas y factor de

compresibilidad 2 Ecuaciones de estado 3 Determinacin de propiedades 4 Ecuacin de estado generalizada

El estudiante realizar un contraste entre el calor y trabajo en termodinmica, con las leyes de conservacin.

UNIDAD IV. Trabajo y calor 1 Energa y leyes de conservacin 2 Trabajo en termodinmica 3 Calor

El alumno usar las tablas de vapor y diagrama de mollier en la solucin de problemas de punto triple y propiedades de una sustancia pura.

UNIDAD V. Propiedades de una substancia pura 1 Diagramas de fase, punto triple,

superficies termodinmicas 2 Tablas de vapor, diagrama de mollier

El estudiante describir lo que son los sistemas cerrados y abiertos, adems definir la ley de Joule.

UNIDAD VI. Primera Ley de la termodinmica 1 Sistemas cerrados 2 Ley de Joule 3 Sistemas abiertos

El alumno propondr ejemplos en los que se involucren la mquina trmica y bomba de calor, as como explicar lo que es la entropa, definiendo la energa aprovechable y no

UNIDAD VII. Segunda ley de la termodinmica 1 Mquina trmica, bomba de calor 2 Ciclo de Carnot 3 Desigualdad de Clausius

aprovechable, tambin el concepto de irreversibilidad.

4 Entropa 5 Energa aprovechable, no aprovechable,

irreversibilidad

El estudiante resolver problemas con la ecuacin de estado de los gases ideales en procesos termodinmicos.

UNIDAD VIII. Procesos con gases ideales 1 Volumen constante 2 Presin constante 3 Temperatura constante 4 Entropa constante 5 Entalpa constante 6 Tablas de gases a baja presin.

V. LINEAMIENTOS DIDCTICOS

Estrategias didcticas Discusin dirigida * Exposicin * Corrillo

Lluvia de ideas * Phillip 66 Demostracin

Debates Discusin en pequeos grupos

Otra _________________

Mesa redonda Lectura dirigida * Otra ______________

Experiencias de aprendizaje Investigacin * Prcticas Mapa conceptual

Lectura * Resolucin de problemas

Examen *

Reporte de lectura * Ensayo Otras _____________

Proyecto * Exposicin Otras _____________

Recursos didcticos Material impreso Proyector multimedia * Vdeo casetera

Material virtual Proyector de acetatos Lminas

Pintarrn * Televisin Fotocopias *

Computadora * Otros Otros______________

VI. CRITERIOS DE EVALUACIN CONTNUA

Aspectos a evaluar Ponderacin

1er parcial 2 parcial 3 parcial

Examen escrito 20% 20% 20%

Examen oral - - -

Examen prctico - - -

Tareas - - -

Prcticas - - -

Proyecto 30% 30% 30%

Participacin individual - - -

Participacin en equipo 20% 20% 20%

Ensayo - - -

Investigacin 20% 20% 20%

Otros ______________ 10% 10% 10%

TOTAL 100% 100% 100%

VII. BIBLIOGRAFA

Bibliografa bsica engel, Y. A., & Boles, M. A. (2002). Termodinmica. (4a edicin). Mxico: McGraw - Hill. Faires, V. M., & Simmang, C. F. (1999). Termodinmica. Mxico: Limusa. Faires, V. M., Simmang, C. F., & Brewer, A. V. (1982). Problemas de Termodinmica. Mxico: Hispano - Americana SA. De CV. Reynolds, W. C., & Perkins, H. C. (1980). Ingeniera termodinmica. Mxico: McGraw - Hill. Van Wylen, G. J., & Sonntag, R. E. (1988). Fundamentos de termodinmica. Mxico: Limusa. Wark, K. (2001). Termodinmica. (6a edicin). Mxico: McGraw-Hill.

Bibliografa complementaria Carnot, S. (1963). Reflexiones sobre la potencia motrz del fuego y sobre las mquinas aptas para desarrollar esta potencia. Mxico: Instituto Politcnico Nacional. Zemansky, M. W. (1968). Heat and themodynamics. (5th Edition). New York: McGraw-Hill.

Links de Internet -----------

Prcticas de laboratorio: No aplica.

Horas de utilizacin de infraestructura computacional: 2 horas por semana.