UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA CIVIL Y SISTEMAS ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
SILABO DE MECANICA DE FLUIDOS I I. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11
DATOS GENERALES Escuela Profesional Código de la Asignatura Créditos Pre-requisitos Ciclo de estudio Extensión temporal 1.6.1 Horas de teoría 1.6.2 Horas de práctica Exigencia Duración 1.8.1 Inicio 1.8.2 Término Semestre Académico Docente Tutoría y consejería
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Ingeniería Civil 013-031 04 Dinámica VI 06 horas semanales 03 horas 03 Horas Obligatoria 17 semanas 19.09.11 20.01.12 2011-II MSc.Ing. Hugo Amado Rojas Rubio EAPIC, Lunes de 08 a 10 am.
II. MARCO REFERENCIAL La presente asignatura permitirá al alumno disponer de los conocimientos necesarios de las leyes fundamentales de la Mecánica de los fluidos e hidráulica; y su aplicación en el campo de la ingeniería civil. Para ello el estudiante aplicará conocimientos básicos de los cursos de Estática, Dinámica y Física, entre otros. III. OBJETIVOS 3.1 GENERALES • Reconocer e identificar los problemas de mecánica de fluidos y su relación con la labor del ingeniero civil.
•
3.2
Manejar y utilizar los métodos empleados en el análisis cualitativo y cuantitativo del comportamiento de los fluidos y entender las limitaciones a dichos métodos.
ESPECIFICOS: Al finalizar cada unidad de la asignatura de Mecánica de Fluidos I, el alumno estará en condiciones de: • Seleccionar y aplicar adecuadamente las propiedades físicas de los fluidos incompresibles.
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Conocer las fuerzas hidrodinámicas y de presión que ejercen los fluidos en movimiento en tuberías.
• • IV.
V. 5.1
5.2
5.3
Calculo de la descarga a través de orificios, determinando los coeficientes de corrección. Manejar la teoría de modelos y prototipos para el diseño de las estructuras hidráulicas.
PROGRAMA INSTRUCCIONAL Primera unidad: Hidrostática Segunda unidad: Cinemática de los fluidos Tercera unidad: Cantidad de movimiento, similitud hidráulica.
orificios
y
PROGRAMACION DE CONTENIDOS Para el logro de los objetivos, el curso se desarrollará en tres unidades que son: PRIMERA UNIDAD: Hidrostática Primera semana: Definición de fluido, El medio continuo, propiedades de los fluidos: densidad, tensión superficial, capilaridad. Cohesión y adhesión compresibilidad, elasticidad. Segunda semana: Viscosidad y viscometría. Presión en un punto, presión relativa y absoluta. Variaciones de la presión en un fluido en reposo. Aplicación. Tercera semana: Unidades y escalas de medida de la presión; piezómetros y manómetros. Ecuación general de la Hidrostática. Cuarta semana: Fuerzas de presión sobre áreas planas y ra áreas curvas. Aplicación. (1 práctica: Propiedades e hidrostática) Quinta semana: Efectos de rotación y traslación de masas líquidas en recipientes abiertos y cerrados. Sexta semana: PRIMER EXAMEN PARCIAL SEGUNDA UNIDAD: Cinemática de los fluidos Séptima semana: Estabilidad y flotación de cuerpos sumergidos y flotantes. Principio de Arquímedes y Pascal. Octava semana: Cinemática de los fluidos, Conceptos de sistemas y volumen de control, línea de corriente y tubo de corriente. Novena semana: clasificación de flujos. Estudio del flujo potencial. Aplicaciones en la ingeniería civil. da (2 práctica: cinemática y flujo potencial) Décima semana: Ecuación general del movimiento (Euler y Navier Stokes), ecuación de la continuidad, y de Bernoulli. Pérdida de energía en el movimiento. Décima primera semana: SEGUNDO EXAMEN PARCIAL TERCERA UNIDAD: Cantidad de movimiento, orificios y similitud hidráulica. Décima segunda semana: Cantidad de movimiento y momento de la cantidad de movimiento. Flujo a través de
orificios. Clasificación de orificios. Décimo tercera semana: Orificios de pared delgada y de pared gruesa. Orificios de descarga libre y de descarga sumergida. Determinación de los coeficientes de descarga, contracción y de velocidad. Décimo cuarta semana: orificios con carga variable y ra clasificación de las boquillas. (3 práctica: cantidad de movimiento y descarga en orificios) Décima quinta semana: El teorema de Π, estudios de parámetros adimensionales y similitud hidráulica. Aplicaciones. Décima sexta semana: TERCER EXAMEN PARCIAL. Décima séptima semana: EXAMEN SUSTITUTORIO. VI.
ESTRATEGIAS DE TRABAJOS En el proceso enseñanza aprendizaje del curso, se propiciará la máxima participación del alumno en clase y trabajos de grupo. El profesor será un guía en la tarea estudiantil de adquisición de conocimientos y competencias, señalará fuentes y bibliografías; asimismo propiciará la discusión de tópicos y temas que por su naturaleza necesiten de mayor profundización. Se promoverá el entrenamiento psicomotriz con la realización de prácticas de laboratorio.
VII. 6.1 6.2
MEDIOS Y MATERIALES EDUCATIVOSS Humanos: Binomio Profesor-Alumno Medios y materiales educativos: Se realizará mediante el empleo de instrumentos de ingeniería y ensayos de laboratorio; asimismo el uso del computador para la aplicación de software relacionados al curso y de proyección multimedia en temas especiales.
VIII. CRITERIOS Y SISTEMA DE EVALUACION 8.1 Diagnóstica: Se evaluará la participación de los alumnos en el aula y las intervenciones orales, Asimismo la elaboración de trabajos encargados y prácticas. 8.2 Formativa: Se realizará de la siguiente manera: tres (3) exámenes parciales durante el periodo académico; uno al finalizar cada unidad respectiva. Asimismo la realización de tres (02) prácticas de aula, 02 de laboratorio y 01 trabajo encargado. 8.3 Sumativa: En la evaluación se tendrá en cuenta lo siguiente: Exámenes parciales Prácticas y trabajos encargados
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Peso 2 Peso 1
La nota en cada unidad se obtendrá del promedio ponderado de las prácticas de aula, laboratorio, trabajos encargados en la unidad (PP) y de la nota del examen parcial (EE), así: N.U.= (2*EE + PP)/3 El promedio final y en cada unidad será redondeado considerándose el entero superior a favor del alumno cuando la fracción decimal es mayor o igual a 0.50. La nota final, se obtendrá del promedio simple de las tres unidades y de la aplicación del Reglamento académico de la Universidad. El examen sustitutorio comprenderá el contenido de la unidad con nota desaprobatoria más baja y la calificación obtenida será considerada en el promedio de la unidad respectiva. IX
REQUISITOS DE APROBACION Y PROMOCION Asistir a un mínimo de 70% de clases dictadas. Rendir las pruebas escritas y presentar los trabajos requeridos. Obtener como mínimo once (11) en la nota final. Esta se obtendrá de la aplicación del Reglamento académico de la Universidad. Obtener nota aprobatoria de 11 en cada unidad, tener más del 50% de unidades aprobadas y promedio final de 11(once).
X
BIBLIOGRAFÍA 1) Rojas Rubio Hugo, “MANUAL DE MECANICA DE FLUIDOS I”, da 2 edición, 2010. 2) STREETER, Victor L. “Mecánica de los fluidos”, 3ra edición. México, McGraw Hill, 1988. 3) Gerhart P, Gross R, “FUNDAMENTOS DE MECANICA DE FLUIDOS", Editorial Addison Wesley , EEUU, 1995. 4) Reyes Carrasco Luis, “MECANICA DE FLUIDOS, HIDRAULICA Y DISEÑOS HIDRAULICOS, Editorial UNI, Lima, 2005. 5) Irving H. Shames, “La Mecánica de los Fluidos", Editorial Mc. Graw Hill. 6) Gilberto Sotelo, “HIDRAULICA GENERAL", Editorial Limusa-España, 1998. 7) Ronald V. Giles, “MECANICA DE LOS FLUIDOS", Editorial Mc. Graw-Hill. 8) Mataix Claudio, “MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRAULICAS", Editorial. 9) Joseph B. Franzini, E. Jhon Finnemore, “MECANICA DE FLUIDOS CON APLICACION EN INGENIERIA”, Editorial Mc na Graw Hill. Inc. España, 9 Edición 1999. __________o_________
