UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS VICERRECTORIA ACADÉMICA SECRETARIA TÉCNICA DE ACREDITACIÓN

FACULTAD:	CIENCIAS HUMANAS Y DELA EDUCACIÓN
PREGRADO:	LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS Y FÍSICA
POSGRADO:

Nro:	CARACTERÍSTICAS	INFORMACIÓN
1	DENOMINACIÓN DEL CURSO:	MECÁNICA DE FLUIDOS
2	CÓDIGO:	05-329
3	ÁREA:	DINÁMICA
4	PERIODO ACADÉMICO:	I PERIODO
5	NATURALEZA:	TEÓRICO PRACTICO
6	CARÁCTER:	OBLIGATORIO
7	CARGA HORARIA:	4 TEÓRICAS
		2 PRACTICAS
8	CICLO:	I CICLO

JUSTIFICACIÓN:

El conocimiento de las propiedades de los fluidos es fundamental para la formación de los estudiantes del grado 11, permite que él estudiante desarrolle capacidades para entender el movimiento de los fluidos , que es una herramienta básica para la solución de problemas relacionada con todos los fenómenos que se darán con el desarrollo experimental de las clases, viéndolo de la manera teórica y práctica de laboratorios, y llevarlos a un contexto real de la dinámica con fluidos en movimiento y en reposo, y que él alumno pueda desarrollar en su laboratorio de manera que pueda manipular , analizar y comprender estos fenómenos.

OBJETIVO GENERAL:

Evaluar los fenómenos de la mecánica de fluidos  y explicar los fundamentos las diversas aplicaciones sobre el flujo de fluidos, los aspectos básicos, y las leyes fundamentales de la dinámica de fluidos.

Al finalizar la unidad de mecánica de fluidos el estudiante estará en capacidad de:

Que el estudiante pueda describir los fluidos  y sus propiedades como las leyes que los rigen, para manejar tablas, ecuaciones y gráficas relacionadas con las propiedades de los fluidos, y puedan realizar cálculos experimentales en cada laboratorio.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

  Ø  Aplicar los conocimientos básicos de los fenómenos de movimiento empleados en la dinámica de fluidos. Y las leyes fundamentales que la rigen.

  Ø  Emplear las leyes y conceptos fundamentales que permiten comprender el comportamiento estático de los líquidos.

  Ø   Explicar las leyes, definiciones y conceptos fundamentales que permiten comprender el movimiento de los líquidos y de los gases a bajas presiones, cuando son realizadas en el laboratorio.

  Ø  Fomentar en el estudiante el interés por la unidad de mecánica de fluidos para despertar en esté la generación de nuevos conocimientos.

SISTEMA DE EVALUACIÓN:

El sistema de evaluación está encaminado al cumplimiento del sistema de habilidades previas para el curso y estar formado por quices, trabajos extra clases, informes escritos de las prácticas de laboratorio, prueba de parcial y examen final.

La evaluación debe potenciar el trabajo independiente de los estudiantes como parte de la forma de enseñanza  problemática donde la solución y estudios de casos facilite la introducción de la lógica del trabajo experimental y el aprender haciendo.

PP: Promedio de practicas        

PF= EP+EF+PP             PP= P1+P2+P3+P4                  3                                    4

PF: Promedio final

EP: Examen parcial

EF: Examen final

PROGRAMACIÓN DE UNIDAD DIDÁCTICA

El contenido de la unidad didáctica distribuido durante las siguientes semanas:

Semana 1 y 2:

  v  Mecánica de fluido

  v  fluido

  v  Propiedades y características de los fluidos.

Semana  3 y 4 

  §  Concepto de presión

  §  Propiedades y aplicaciones

  §  Prácticas de laboratorio

Semana 5 y 6

     Leyes de la dinámica de fluidos

      Principio de Pascal

      Principio de Arquímedes

     Principio de Bernoulli

      Taller y laboratorios

Semana 7

  ü  Parciales

  ü  Talleres 

METODOLOGÍA:

-El estudiante construirá nuevos conceptos a partir de la teoría de sus experiencias previas y aplicará los nuevos conocimientos en casos comunes en movimiento de fluidos estático y dinámico y los diferentes fenómenos observados en cada una de las prácticas realizadas en los laboratorios y construir su propio conocimiento.

-Se pondrá en disposición del estudiante los conocimientos de manera textual y teórica y practica d de los temas vistos durante toda la temática de este periodo académico, de modo que lo pueda a la vida real, en la realización de informes de los laboratorios y cálculos experimentales.

-Los temas desarrollados durante las clases, entregados como lecturas, informes, serán objeto de evaluación.

-Para verificar el grado de aprendizaje logrado por el estudiante, se realizaran exámenes escritos individuales y talleres en grupo. Los estudiantes estarán  siempre preparados para ser evaluados.

MEDIO:

Básicamente en el curso se utilizarán:

Tablero, marcadores, texto guía y la calculadora científica.

Periódicamente se colocará en el catálogo WEB de los temáticos problemas resueltos como ilustración y propuestos para el trabajo independiente  de los estudiantes. 

Cuando se requiera de medios audiovisuales, salas de información e implementos de laboratorios serán de su gran uso dados por la institución.

POBLACIÓN GRADO 11

Se trabajara con alumnos de grado once con el fin de comprender los conceptos y los principios de la mecánica de fluidos, aplicación y resolución de problemas, y aprendan mejor con desarrollo de las clase y la practica experimental.

ÁREA: FÍSICA
UNIDAD: FLUIDOS

CONTENIDOS:

• Concepto de fluido(que es un fluido) y características.
• Concepto de fluido(que es un fluido) y características.
• Concepto de presión.
• Principio de Pascal.
• Principio de Arquímedes.
• Teorema de Bernouli.
• Talleres y actividades.

OBJETIVOS:

Estudiar las leyes del comportamiento de los fluido(en movimiento como en reposo).

Identificar las características.

analizar y comprender los problemas de fluidos.

Desarrollo experimental y Talleres en clase para que los alumnos conozcan estos fenómenos.

DEFINICIÓN DE FLUIDOS:

Reciben el nombre de fluidos aquellos cuerpos que tienen la propiedad de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene; los líquidos y los gases son fluidos.

ASPECTOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS:

Estabilidad:
Esta se presenta cuando las partículas del fluido siguen una trayectoria uniforme y su velocidad es constante sin importar el punto en el que se encuentre y el tiempo en el que transcurra.





Fuerza empuje = densidad del fluido*Vol desplazado*gravedad.





Viscosidad:
Esta cualidad se definiría como la resistencia o fricción interna y se puede presentar cuando dos capas adyacentes se desplazan dentro del fluido convirtiéndose la energía cinética en energía interna.

 t= esfuerzo constante.

u= viscosidad dinámica.

du/dy= velocidad deformación del fluido.

     t=u*du/dy  

Turbulencia:

Esta se presenta cuando por tener una aceleración muy elevada, en donde el fluido toma movimientos irregulares como torbellinos y remolinos.

Densidad:

Es la relación entre la masa y el volumen que ocupa, es decir la masa de unidad de volumen.

      d= m/v

Peso Especifico:

Es una unida de fuerza relacionada con el volumen del fluido y se define como el coeficiente que resulta de dividir el peso de una sustancia entre su volumen(ecuación).

          Pe= w/v

Indica la densidad de un fluido respecto a la densidad del agua a temperatura estándar. Esta propiedad es dimensional.

Gs=gravedad especifica.

ps=peso especifico de los sólidos.

pa=peso especifico del agua.

PRESIÓN Y TIPOS DE PRESIÓN:

Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el área de dicha superficie.

p=Fn/S

La unidad de medida recibe el nombre de pascal (Pa).

Presión atmosférica:

Esta es la fuerza que el aire ejerce sobre la atmósfera, en cualquiera de sus puntos. Esta fuerza no sólo existe en el planeta Tierra, sino que en otros planetas y satélites también se presenta. 

Presión manométrica:

Esta presión es la que ejerce un medio distinto al de la presión atmosférica. Representa la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica.

  P= pgh

La presión total se llama presión absoluta:

Esta equivale a la sumatoria de la presión manométrica y la atmosférica. La presión absoluta es,  por lo tanto superior a la atmosférica, en caso de que sea menor, se habla de depresión

Presión relativa:

Esta se mide en relación a la presión atmosférica, su valor cero corresponde al valor de la presión absoluta. Esta mide entonces la diferencia existente entre la presión absoluta y la atmosférica en un determinado lugar.

Principio de pascal:

La presión aplicada a un fluido encerrado se transmite sin disminución a todas las partes del fluido y las paredes del recipiente.

Principio de Arquímedes:

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras

1-El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

2-La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

   

El fluido hidráulico en un sistema contiene energía en dos formas: energía cinética en virtud del peso y de la velocidad y energía potencial en forma de presión. Daniel Bernoulli, un científico Suizo demostró que en un sistema con flujos constantes, la energía es transformada cada vez que se modifica el área transversal del tubo.

El principio de Bernoulli dice que la suma de energías potencial y cinética, en los varios puntos del sistema, es constante, si el flujo sea constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la velocidad también se modifica.

EVALUACIÓN SUMATIVA:

1-Millas por kilogramo. La densidad de la gasolina es de 737 kg/m3 . Si su nuevo auto híbrido rinde 45.0 millas por galón de gasolina, ¿cuál es el millaje en millas por kilogramo de gasolina? 

• a)18.3 mi/kg
• b)16.1 mi/kg
• c)21.5 mi/kg
• d)14.8 mi/kg

2-Un tubo cilíndrico hueco de cobre mide 1.50 m de longitud, tiene un diámetro exterior de 3.50 cm y un diámetro interior de 2.50 cm. ¿Cuánto pesa?

• a)61.6 N
• b)71.2 N
• c)64.2 N
• d)69.0 N

3-Océanos en Marte. Los científicos han encontrado evidencia de que en Marte pudo haber existido alguna vez un océano de 0.500 km de profundidad. La aceleración debida a la gravedad en Marte es de 3.71 m>s 2 . a) ¿Cuál habría sido la presión manométrica en el fondo de tal océano, suponiendo que era de agua dulce? b) ¿A qué profundidad de los océanos terrestres se experimenta la misma presión manométrica?.

• a) A)1.86*10^6 Pa  B) 184 m
• b) A)2.21*10^6 Pa  B) 179 m
• c) A)3.32*106 Pa  B) 145  m
• d) A)1.94*106 Pa  B) 168 m

4-En la alimentación intravenosa, se inserta una aguja en una vena del brazo del paciente y se conecta un tubo entre la aguja y un depósito de fluido (densidad 1050 kg>m3 ) que está a una altura h sobre el brazo. El depósito está abierto a la atmósfera por arriba. Si la presión manométrica dentro de la vena es de 5980 Pa, ¿qué valor mínimo de h permite que entre fluido en la vena? Suponga que el diámetro de la aguja es suficientemente grande como para despreciar la viscosidad (véase la sección 14.6) del fluido.

• a) 0.581 m
• b) 0.495 m
• c) 0.546 m
• d) 0.589 m

5-Una muestra de mineral pesa 17.50 N en el aire, pero, si se cuelga de un hilo ligero y se sumerge por completo en agua, la tensión en el hilo es de 11.20 N. Calcule el volumen total y la densidad de la muestra.

• a) A) 6.43*10^-4 m3  B) 2780 kg/m3
• b) A) 5.73*10^-4 m3  B) 2900 kg/m3
• c) A) 4.89*10^-4 m3   B) 1894 kg/m3
• d) A) 6.24*10^-4 m3   B) 2431  kg/m3

Evaluación formativa:

https://goo.gl/forms/xlHVl6ibZfLL9x9B3

presentaciòn en Prezi:

https://prezi.com/kbsnnoemcups/untitled-prezi/

Rubrica mecánica de fluidos:

http://rubistar.4teachers.org/index.php?screen=PrintRubric&rubric_id=2666523&