Clase introductoria a la DInamica

1. CURSO DE DINÁMICA PARA INGENIEROS
CINEMÁTICA Y CINÉTICA DE LOS CUERPOS
Correo: glgarcia@unal.edu.co
Atención estudiantes: Mi: 10:00 - 12:00 a.m
PROFESOR GERMÁN GARCÍA MONSALVE
Ingeniero Mecánico, Esp, MSc, Ph.D.

2. CURSO DE DINÁMICA PARA INGENIEROS
Beer and Johnston
Andrew Pytel
Meriam and Kraige
Bedford and Fowler
Russell C. Hibbeler

3. Objetivos
OBJETIVO 1: Abordar los principios
de la dinámica de Newton para
resolución de problemas de
ingeniería.
C. Hibbeler, 2010, 2015

4. OBJETIVO 2: Discutir y aplicar
conceptos para construir el
modelo dinámico que facilite la
solución de problemas de
cinemática y cinética de partícula
y de C.R.
Objetivos
C. Hibbeler, 2010, 2015

5. Reflexión 1: Modelos Cinemáticos???
C. Hibbeler, 2010, 2015

6. OBJETIVO 3: Proponer ejercicios y/o proyectos prácticos que
validen la metodología de solución de problemas.
Objetivos
C. Hibbeler, 2010, 2015

7. Reflexión 2: expectativas
estudiantes ???

8. Conocimientos previos
SEMESTRES CURSADOS Y
NÚMERO DE ESTUDIANTES:
Menos de 4 semestres
Entre 4 a 6 semestres:
Más de 6 semestres:
ASIGNATURAS PREVIAS Y
NÚMERO DE ESTUDIANTES:
Cal I, Cal II:
Cálculo III:
Física Mecánica:
Física I y II:
Física III y Más:
Todas las matemáticas:
Falta alguna matemática:

9. Contenidos Generales
CINEMÁTICA:
DE PARTÍCULA(S)
CINEMÁTICA DE C.R.
CINÉTICA:
DE PARTÍCULA(S)
CINÉTICA DE C.R.
NOTA: Se desarrolla de manera vectorial, con las metodologías
utilizadas en los textos tradicionales.

10. Metodología general
TRABAJO INDIVIDUAL:
Preparación y aporte
crítico de los temas a tratar.
Desarrollo de ejercicios
propuestos.
Quises cortos, respuesta a
preguntas y participación.
TRABAJO GRUPAL:
Exposiciones planeadas y
presentadas.
Solución a problemas de
ingeniería.
Proyecto final de
construcción prototipo a
escala con solución cinética.
NOTA: INVITADO A PARTICIPAR ACTIVAMENTE DEL CURSO

11. Evaluación
Seguimiento permanente: 30%: Quises cortos permanentes y continuos
durante las clases. ES NECESARIO leer permanentemente los temas, de
acuerdo con el cronograma. Se evalúa al intermedio de la clase.
1 Presentación cinemática de partícula (ejercicio o proyecto): 15%. Fecha:
Febrero 2024.
1 Presentación cinética de partícula (ejercicio o proyecto): 15%. Fecha.
Marzo 2024.
1 Presentación cinemática del CR (ejercicio o proyecto): 15%. Fecha.
Abril 2024.
1 Proyecto final CINÉTICA DEL CR que incluye construcción de prototipo:
25%. Fecha. Mayo 2024.
OPCIONAL: Posible artículo con el proyecto final, Tipo revista DYNA.

12. Contenidos fundamentales
Capítulo 1: Cinemática de una partícula o sistema de partículas
SECCIÓN 1: Introducción. Paralelo entre estática y dinámica.
Comportamiento de los cuerpos (partícula versus cuerpo rígido).
Aplicaciones de la Dinámica. Introducción a la resolución de
problemas de dinámica (discusión de un procedimiento
generalizado).
SECCIÓN 2: Movimiento rectilíneo. Evaluación y cálculo de la
trayectoria, posición, velocidad, rapidez y aceleración lineal de una
partícula.

13. SECCIÓN 3: Movimiento rectilíneo variable. evaluación y cálculo de
la trayectoria, posición, velocidad, rapidez y aceleración lineales de
una partícula.
SECCIÓN 4: Discusión y aplicación del sistema de referencia
Cartesiano. Cálculo de parámetros cinemáticos.
SECCIÓN 5: Discusión y aplicación del sistema de referencia normal-
tangencial para un movimiento con trayectoria curvilínea en el plano.
Cálculo de la aceleración normal y la aceleración tangencial.
Contenidos fundamentales

14. SECCIÓN 6: Discusión y aplicación del sistema de referencia
en coordenadas polares.
SECCIÓN 7: Evaluación del Movimiento dependiente de
partículas.
SECCIÓN 8: Evaluación del Movimiento relativo de
partículas.
Contenidos fundamentales

15. Capítulo 2: Cinemática de cuerpo rígido (CR)
SECCIÓN 9: Determinación y evaluación del movimiento relativo de un
cuerpo rígido.
SECCIÓN 10: Obtención y aplicación de las ecuaciones cinemáticas
para los diferentes tipos de movimiento plano del cuerpo rígido
(sistemas de referencia).
SECCIÓN 11: Caracterización de la cinemática de diferentes
mecanismos de cuatro barras: biela-manivela corredera, sistemas de
transmisión, sistemas de barras, sistemas de transporte por bandas,
entre otros.
Contenidos fundamentales

16. CAPÍULO 3. CINÉTICA DE PARTÍCULA
SECCIÓN 12: Segunda ley de Newton para movimiento de partículas
de masa constante.
SECCIÓN 13: Movimiento rectilíneo de una partícula sujeta a una
fuerza resultante.
SECCIÓN 14: Movimiento plano con sistemas de referencia
cartesiano.
SECCIÓN 15: Movimiento con sistemas de referencia Tangencial –
Normal.
Contenidos fundamentales

17. CAPÍTULO 3. CINÉTICA DE PARTÍCULA
SECCIÓN 16: Movimiento con sistemas de referencia polar
(coordenadas cilíndricas).
SECCIÓN 17: Cinética de partículas con movimiento dependiente.
SECCIÓN 18: Trabajo y energía de la partícula.
SECCIÓN 19: Impulso y Cantidad de movimiento de una partícula.
Contenidos fundamentales

18. CAPÍTULO 4. CINÉTICA DEL CUERPO RÍGIDO
SECCIÓN 20: Obtención de las ecuaciones de cinética del cuerpo
rígido con movimiento plano.
SECCIÓN 21: Identificación del momento de inercia en las ecuaciones
de movimiento.
SECCIÓN 22: Cálculo de momentos de inercia de cuerpos de
configuración sencilla. Interpretación física.
Contenidos fundamentales

19. SECCIÓN 23: Teorema de los ejes paralelos.
SECCIÓN 24: Cinética del cuerpo rígido: traslación, rotación
y movimiento plano general.
SECCIÓN 25: Trabajo y Energía de Cuerpo Rígido.
SECCIÓN 26: Impulso y Cantidad de Movimiento del Cuerpo
Rígido.
Contenidos fundamentales

20. Cualquier libro de los tradicionales para el estudio de la
dinámica: Meryam, Beer and Jhoston, Bedford, Hibbeler,
entre otros.
Nota 1: Por planificación del curso, el libro que se ha
tomado como referencia es el libro de Hibbeler.
Nota 2: También se envía información o links por parte del
profesor.
Referencias

21. Reflexión 3: Solución a
problemas
(A): ANÁLISIS DEL PROBLEMA: Identificación de variables, datos
conocidos, método de trabajo, sistema de referencia, vislumbrar
posible solución;
(M): MODELOS GRÁFICOS: simplificación física del problema,
establecer modelo y sistema de referencia (geometría, variables);
(P): MÉTODOS DE CÁLCULO MATEMÁTICO Y DE SOLUCIÓN:
Planteamiento del problema y establecimiento de ecuaciones,
desarrollo de cálculos. Coherencia con el Modelo Gráfico;
(R): RESULTADOS E INTERPRETACIÓN: Solución coherente y
clara con el problema planteado y con el modelo propuesto.

22. PREGUNTAS???

23. GRACIAS
email: glgarcia@unal.edu.co
Germán García Monsalve, Ing., Esp., MSc., Ph.D.
Profesor Asociado - Departamento de Ingeniería Mecánica
Facultad de Minas - Departamento de Ingeniería Mecánica
Director: Grupo de Investigación de Diseño Mecánico Computacional (DIMEC)
Tel oficina: 4309279
Oficina: bloque 04-212, Núcleo el Río, Ingeniería Mecánica, Cra. 64c Nro 63-12