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Planificación Micro Curricular 2021 -VICERRECTORADO ACADÉMICO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADODIRECCIÓN GENERAL ACADÉMICA Página 1FACULTAD: INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADASCARRERA: INGENIERÍA CIVIL MODALIDAD: PresencialASIGNATURA O EQUIVALENTE: MECÁNICA DE FLUIDOS CÓDIGO: TCP03BPPUNIDAD DE ORGANIZACIÓNCUR...

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Planificación Micro Curricular 2021-2022

FACULTAD: INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS CARRERA: INGENIERÍA CIVIL ASIGNATURA O EQUIVALENTE: MECÁNICA DE FLUIDOS UNIDAD DE ORGANIZACIÓN Unidad Profesionalizante CURRICULAR

MODALIDAD: Presencial CÓDIGO: TCP03BPP03

CAMPO DE FORMACIÓN

Fundamentos Teóricos

ITINERARIO

SI NO X Nombre: _______________________________________

PRE-REQUISITO

Asignatura / o su equivalente

Estática

Código

CO-REQUISITOS

Asignatura / o sus equivalentes

Ecuaciones Diferenciales Resistencia de Materiales

Códigos

PERÍODO ACADÉMICO

TCP02BFT02 TCP03BFT01 TCP03BPP04

PERÍODO DE EJECUCIÓN

2021 – 2022

PROYECTO INTEGRADOR DE SABERES: -----------------

ORGANIZACIÓN DEL APRENDIZAJE

Detalle de horas de tutoría

Componente Docencia

# hrs 64

Práctica, aplicación y experimentación

# hrs 32

Componente Trabajo Autónomo

64

TOTAL HORAS ASIGNATURA O EQUIVALENTES 160 PRESENCIALES VIRTUALES INDIVIDUALES GRUPALES INDIVIDUALES / GRUPALES 0 0 48 Total 0 Total: 48

DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA La Mecánica de Fluidos es la parte de la Física encargada de estudiar el reposo y movimientos de los fluidos. En esta asignatura, la primera parte se dedica a la Hidrostática o estudio de los fluidos en reposo, a partir de la noción de presión y de la fuerza que esta provoca actuar sobre una superficie sumergida en un líquido específicamente. Es necesario en este punto aplicar los conocimientos de Estática, principalmente en lo referente al diagrama de cuerpo libre, fuerzas y momento de una fuerza. La segunda parte introduce al estudio del líquido agua en movimiento, sobre la base de la Mecánica del Medio Continuo, al deducir y aplicar en forma práctica las tres leyes fundamentales de la Mecánica de Fluidos para fluidos VICERRECTORADO ACADÉMICO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIRECCIÓN GENERAL ACADÉMICA Período 2021 - 2022

# hrs

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Planificación Micro Curricular 2021-2022 incompresibles: conservación de la masa, segunda ley de Newton y primera ley de la Termodinámica. Las tres ecuaciones resultantes son las que gobiernan el movimiento de un fluido y se aplican para un flujo incompresible y estacionario, se consideran además los diferentes dispositivos y componentes de un sistema de conducción a presión, que agregan, retiran o provocan pérdidas de energía.

APORTES AL PERFIL DE EGRESO Resultados de Aprendizaje del Perfil de Egreso Esta asignatura contribuye al perfil de egreso de la Carrera de Ingeniería Civil en los siguientes aspectos: 1. Aplicar los conocimientos de las ciencias básicas de ingeniería y de las ciencias profesionalizantes de la Ingeniería Civil 2. Promover la participación en equipos de trabajo. 3. Usar técnicas, metodologías y herramientas actualizadas necesarias para la práctica de la Ingeniería Civil. 4. Aprender a comunicarse correctamente en forma oral, escrita y gráfica. 5. Desarrollar la actitudes de constante actualización.

Resultados del aprendizaje integrador de la asignatura Una vez que el estudiante apruebe esta asignatura se encontrará en la capacidad de: 1. Explicar las propiedades de los fluidos y su relación tanto con la Hidrostática como con la Hidrodinámica. 2. Resolver problemas de sistemas de fuerzas, que incluyen entre otras a las fuerzas debidas a la presión sobre superficies sumergidas. 3. Resolver problemas de sistemas de fuerzas, referentes a flotación. 4. Explicar los principios físicos bajo los cuales se aplican las ecuaciones básicas de la Mecánica de Fluidos. 5. Aplicar las ecuaciones básicas, en conductos cerrados, para resolver problemas de flujo en condiciones ideales. 6. Aplicar las ecuaciones básicas para resolver problemas en sistemas reales de conductos cerrados, al considerar las pérdidas de carga, y la acción de bombas y turbinas. 7. Resolver problemas que involucran las fuerzas que se desarrollan sobre diferentes estructuras durante el movimiento de un líquido (agua). 8. Reconocer claramente la terminología, la notación y las unidades utilizadas para cada magnitud de la Mecánica de Fluidos. 9. Tanto en los problemas prácticos como en el laboratorio analizar los datos y los resultados obtenidos. 10. Presentar informes ordenados, limpios, bien estructurados. -

METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE (REGULARIDADES DADA LA NATURALEZA DE LA CARRERA Y LA ASIGNATURA EN CUANTO A MÉTODOS, TÉCNICAS Y RECURSOS DIDÁCTICOS CON VISIÓN HACIA LA INNOVACIÓN)

Exposición de la teoría: plataforma Microsoft Teams y Microsoft Whiteboard. Resolución de problemas prácticos: plataforma Microsoft Teams y Microsoft Whiteboard. Conversatorio y análisis. Técnicas participativas. Prácticas en Laboratorio. Deberes y consultas: Aula Virtual Moodle (AV).

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EVALUACIÓN DURANTE EL PERÍODO ACADÉMICO SOBRE 20 PUNTOS Conforme a lo dispuesto por HCU en la circular No. 027-2020, la aprobación de las asignaturas está planteada de la siguiente forma: 

Una sola evaluación a lo largo del semestre.

INDICADOR Evaluación formativa: ACTIVIDADES GRUPALES. Evaluación formativa: trabajo INDIVIDUAL Evaluación sumativa INDIVIDUAL

N°

Nota sobre 20 puntos

Porcentaje

Puntuación

1-2

20

30%

6

3

20

35%

7

1

20 20

35% 100%

7 20

TOTAL

 Evaluación de RECUPERACIÓN. A la nota semestral que tendrá un valor porcentual del 60% se agrega la nota del examen de recuperación que tendrá un valor porcentual del 40%, y está sujeta a redondeo de decimales únicamente en la calificación final global.

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RECURSOS BIBLIOGRÁFICOS La siguiente bibliografía cubre satisfactoriamente los cuatro capítulos en los que se estudia la asignatura. FÍSICA

BIBLIOGRAFÍA UNIDADES 1, 2, 3 y4

VIRTUAL

TÍTULO/AUTOR/AÑO

EDITORIAL

Mecánica de Fluidos Aplicada, Mott, R., 1996, cuarta edición.

Prentice Hall, México.

Mecánica de fluidos, Fundamentos y Aplicaciones, Cengel, Y., & Cimbala J., 2006.

Mc Graw Hill, México.

Mecánica de Fluidos, Streeter, V., 2010.

Prentice Hall, México.

Mecánica de Fluidos, White, F., 2003.

McGraw-Hill, Bogotá.

Hidráulica General, Sotelo, G., 1980, Vol. I.

Limusa, México.

Mecánica de Fluidos, Shames, I., 1995.

McGraw-Hill, Bogotá.

TÍTULO/AUT OR/AÑO

URL/SEGÚN LA NORMA EDITORIAL e-Libro

Complementaria

Recursos adicionales: Video Proyecto G sobre Presión https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w&t=89s Video Proyecto G sobre Presión atmosférica https://www.youtube.com/watch?v=d7xvPQMrMdo&t=66s Video sobre Presión absoluta https://www.youtube.com/watch?v=CEbfdOgYTyQ Video sobre el Principio de Bernoulli VICERRECTORADO ACADÉMICO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIRECCIÓN GENERAL ACADÉMICA Período 2021 - 2022

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Planificación Micro Curricular 2021-2022 https://www.youtube.com/watch?v=BW0UmTEMMAc En el aula virtual se incluyen más videos, animaciones y simuladores para por ejemplo las propiedades físicas de los fluidos. También se encuentran los enlaces para realizar las cuatro prácticas virtuales con la ayuda de simuladores. PhET simuladores https://phet.colorado.edu/es/simulations Enlace LABORATORIO VIRTUAL DE MECÁNICA DE FLUIDOS https://www.calameo.com/books/005648452b77d17979e2e

DESCRIPCIÓN MICROCURRICULAR POR UNIDAD/TEMA/CAPÍTULO UNIDAD/TEMA/CAPÍTULO

N°1

NOMBRE: INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS LABORATORIOS INSTITUCIÓN AULA VIRTUAL / TALLERES / RECEPTORA PARA ESCENARIOS DE APRENDIZAJE OTROS PPP / PVS X RESULTADO DE APRENDIZAJE Reconoce las definiciones y los conceptos básicos. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA ESTRUCTURADOS POR UNIDAD, TEMA Y CAPÍTULO COMPONENTE DOCENTE SEMANA

CONTENIDO

1

- Mecánica de Fluidos. - Aplicaciones de la Mecánica de Fluidos en la Ing. Civil. - Fluido. - Medio Continuo. - Conceptos Básicos: partícula fluida, sistema, superficie de control, volumen de control. - Dimensiones y Sistemas de Unidades: propias de la Mecánica de Fluidos. - Homogeneidad dimensional. - Sistema de referencia.

(Actividades asistidas por el profesor y de aprendizaje colaborativo)

Análisis y difusión del sílabo. Exposición de teoría.

PRÁCTICAS DE APLICACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

TRABAJO AUTÓNOMO

- Lectura científica, preguntas. -Elaborar cuaderno. -Normas de escritura establecidas por el SI.

EVALUACIÓN

Preguntas en clase. Deberes con las unidades respectivas.

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UNIDAD/TEMA/CAPÍTULO

N°2

ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

RESULTADO DE APRENDIZAJE

NOMBRE: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS AULA

LABORATORIOS / TALLERES / OTROS

VIRTUAL

INSTITUCIÓN RECEPTORA PARA PPP / PVS

X Identifica las propiedades de los líquidos y como se relacionan con su comportamiento.

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA ESTRUCTURADOS POR UNIDAD, TEMA Y CAPÍTULO

SEMANA CONTENIDO

COMPONENTE PRÁCTICAS DE TRABAJO DOCENTE EVALUACIÓN APLICACIÓN Y (Actividades asistidas por EXPERIMENTACIÓN AUTÓNOMO el profesor y de aprendizaje colaborativo)

1-2

Propiedades generales de los fluidos. Propiedades físicas de los líquidos  Densidad, densidad relativa. Peso específico.  Compresibilidad/ Golpe de ariete.  Viscosidad: ley de Newton / esfuerzo cortante. Ejercicios de aplicación. Fluido newtoniano y fluido no newtoniano.  Presión de vapor y cavitación.  Tensión superficial y capilaridad. Ejemplos de la presencia e importancia de cada propiedad, dentro del ámbito de la Ingeniería Civil. Aplicación de la bomba por golpe de ariete.

Exposición de teoría. Revisión de algunas propiedades ya conocidas, sus fórmulas con sus respectivas unidades. Presentación de otras propiedades, ya específicas de los líquidos. Tablas de conversión. Aplicaciones para la conversión de unidades.

Ejercicios de aplicación referentes a viscosidad.

-Lectura científica. -Elaborar cuaderno. -Revisar en el AV los videos sobre las propiedades físicas de los fluidos y presentar un resumen individual. Revisar video sobre el golpe de ariete.

Preguntas en clase. Ejercicios de aplicación. Deber con las unidades respectivas. Una prueba sobre las propiedades físicas de los líquidos.

Resolución de ejercicios, sobre viscosidad.

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UNIDAD/TEMA/CAPÍTULO

N°3

ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

RESULTADO DE APRENDIZAJE

NOMBRE: HIDROSTÁTICA LABORATORIOS / INSTITUCIÓN TALLERES / RECEPTORA PARA VIRTUAL OTROS PPP / PVS X X Analiza, plantea el DCL y resuelve las ecuaciones de equilibrio, que incluyen ahora a la presión hidrostática. AULA

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA O SUS EQUIVALENTES ESTRUCTURADOS POR UNIDAD, TEMA Y CAPÍTULO

SEMANA

2-7

CONTENIDO

HIDROSTÁTICA: - Fuerza y esfuerzo. - Clases de fuerzas y presión. - Clases de presión. - Presión en un punto. - Variación de la presión con la profundidad. - Principio de Pascal. - Medidores de presión; manómetros diferenciales. Otros medidores de presión. - Ecuación general del manómetro: ejercicios d aplicación. - Fuerzas provocadas por la presión hidrostática: sobre superficies planas, inclinadas y curvas; centro de presión. Prisma de presiones. - Flotación: Principio de Arquímedes y su aplicación en cuerpos sumergidos y flotantes.

COMPONENTE DOCENTE (Actividades asistidas por el profesor y de aprendizaje colaborativo)

PRÁCTICAS DE APLICACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN Ejercicios de aplicación.

Exposición de teoría. Resolución de ejercicios sobre manómetros, fuerzas sobre superficies planas y curvas sumergidas. Ejercicios sobre flotación.

TRABAJO AUTÓNOMO

EVALUACIÓN

Consultas bibliográficas Preguntas en y resúmenes. clase.

Práctica en el Laboratorio de Elaborar Hidráulica, sobre cuaderno. manómetros. Deber de manómetros. Deber de fuerzas sobre superficies planas, y superficies curvas.

Trabajos y tareas en el aula virtual. Trabajos en grupo. Informes de laboratorio. Prueba parcial N” 2.

Taller.

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DESCRIPCIÓN MICROCURRICULAR POR UNIDAD/TEMA/CAPÍTULO UNIDAD/TEMA/CAPÍTULO

N°4

ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

RESULTADO DE APRENDIZAJE

NOMBRE: HIDRODINÁMICA LABORATORIOS / INSTITUCIÓN VIRTUAL TALLERES / RECEPTORA PARA OTROS PPP / PVS X X Aplicar en forma adecuada las tres ecuaciones fundamentales de la Mecánica de Fluidos.

AULA

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA O SUS EQUIVALENTES ESTRUCTURADOS POR UNIDAD, TEMA Y CAPÍTULO

SEMANA

8, 10 16

CONTENIDO

Conceptos y definiciones. Visualización del flujo. Clasificación de los flujos. *Número de Reynolds. *Experimento Reynolds Ecuación de Euler. Presión en líquidos que rotan. Ecuación de Bernoulli. Aplicaciones prácticas y ejercicios. Flujos volumétrico y másico. Forma general de la ecuación de continuidad. Ecuación de continuidad en un tubo. Aplicaciones en problemas reales. Ecuación de Momentum lineal. Aplicaciones en problemas reales. Ecuación general de la Energía: energía, trabajo y potencia. Ecuación de la energía para flujo en un tubo. Pérdidas y ganancias de energía. Pérdidas por fricción y pérdidas locales. Línea de energía y línea de gradiente hidráulico. Aplicaciones en sistemas hidráulicos sencillos.

COMPONENTE DOCENTE (Actividades asistidas por el profesor y de aprendizaje colaborativo)

Exposición de teoría. Resolución de ejercicios.

PRÁCTICAS DE TRABAJO EVALUACIÓN APLICACIÓN Y AUTÓNOMO EXPERIMENTACIÓN

Práctica Virtual el Laboratorio Mecánica Fluidos para ecuación Bernoulli.

en de Consultas de bibliográficas. la de Elaborar cuaderno. Práctica Virtual en el Laboratorio de Deber de Ec. Mecánica de Bernoulli. Fluidos para la ecuación de la Deber de Ec. energía. de Energía.

Preguntas en clase. Ejercicios dentro de clase. Trabajos y tareas fuera del aula. Trabajos en grupo. Informe de laboratorio. Pruebas parciales (2).

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UNIDAD/TEMA/CAPÍTULO

N°5

ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

RESULTADO DE APRENDIZAJE

NOMBRE: DESCARGA POR OFICIOS Y COMPUERTAS AULA

LABORATORIOS / TALLERES / OTROS X

VIRTUAL

INSTITUCIÓN RECEPTORA PARA PPP / PVS

X

Calcula coeficientes de descarga.

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA O SUS EQUIVALENTES ESTRUCTURADOS POR UNIDAD, TEMA Y CAPÍTULO

SEMANA

17

CONTENIDO

5.1 Clasificación de orificios. Cálculo de coeficientes de velocidad y contratación para distintos casos. 5.2 Vaciado de recipientes: con sección constante y con sección variable. Vaciado y llenado de depósitos alimentados. Aplicaciones. 5.3 Compuertas planas y radiales. Cálculo de coeficientes de velocidad y contratación para distintos casos. 5.4 Clasificación de los Vertederos. Ecuaciones para los casos más comunes. Práctica de orificios en el Laboratorio de Hidráulica para comparar caudales ideal y real.

COMPONENTE DOCENTE (Actividades asistidas por el profesor y de aprendizaje colaborativo)

PRÁCTICAS DE APLICACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

TRABAJO AUTÓNOMO

Trabajo en grupo. Lectura, análisis y comprensión de Informe de material laboratorio. bibliográfico.

Ejercicios dentro de clase.

Búsqueda de información; elaboración de trabajos.

Elaborar cuaderno.

Ejercicios aplicaciones, trabajo autónomo.

EVALUACIÓN

Ejercicios dentro de clase. Taller. Informe de laboratorio.

y

Examen Final. Experimentar la obtención de datos, mediciones y resultados, conclusiones.

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ELABORADO POR FECHA: 29/11/2021

PROFESOR RESPONSABLE

REVISADO

FECHA: 29/11/2021

FECHA: 29/11/2021

APROBADO FECHA: 29/11/2021

Firmado electrónicamente por:

CARLOS ALBERTO LASSO MOLINA

__________________ Ing. Paulina Lima G., PhD. Docente

_________________ Ing. Carlos Lasso, M.Sc. Coordinador de la asignatura

____________________ Ing. Diego Paredes, M.Sc. DIRECTOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

______________________ Ing. Juan Carlos Moya, M.Sc. Miembro de Consejo de Carrera

__________________ Ing. Susana Guzmán, M.Sc. Docente ______________________ Ing. Fausto Rodríguez, M.Sc. Miembro de Consejo de Carrera __________________ Ing. Homero Hidrobo, M.Sc. Docente Firmado electrónicamente por:

CARLOS ALBERTO LASSO MOLINA

__________________ Ing. Carlos Lasso, M.Sc. Docente

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