Mec-BTI

BACHILLERATO EVEREST

Mecánica

Programación de aula

En las siguientes páginas se presenta la programación didáctica de cada uno de los bloques que configuran esta materia.

BLOQUE I: ESTÁTICA

OBJETIVOS

•	Interpretar el carácter vectorial de las fuerzas y aplicar las nociones de cálculo vectorial para la determinación de fuerzas resultantes, momentos de fuerzas y momentos resultantes. •	Elaborar estrategias que permitan el cálculo de sistemas de fuerzas y su aplicación a casos concretos (equilibrio en el sólido rígido, elementos estructurales isostáticos…). •	Utilizar destrezas de investigación como medio de interpretación de fenómenos y aplicación de supuestos teóricos a casos reales, reconociendo su incidencia en la técnica y en la sociedad. •	Estimular el interés por el progreso tecnológico como medio de cooperación en el desarrollo de los pueblos y en su bienestar. •	Fomentar la interpretación de esquemas y su análisis crítico.

CONTENIDOS Conceptos

•	Concepto de magnitud vectorial y de vector. Las fuerzas como magnitudes vectoriales. •	Sistemas de vectores. Cálculo de resultantes. Aplicación a fuerzas concurrentes y paralelas. •	Vectores unitarios. Aplicación al cálculo de resultantes de sistemas de fuerzas. •	Producto escalar de vectores. Aplicación a fuerzas. •	Concepto de vector posición y de producto vectorial de dos vectores. •	Momento de un vector respecto a un punto. Aplicación a fuerzas y a sistemas de fuerzas. Teorema de Varignon. •	Momento de una fuerza respecto a un eje. •	Pares de fuerzas. Momento de un par. Pares equivalentes. Interpretación física. •	Equilibrio. Principios fundamentales. •	Condiciones de equilibro en sólidos libres y en sólidos ligados. Diagrama de fuerzas del sólido libre. •	Concepto de centro de gravedad y de centro de masas. Su cálculo. •	Concepto de estructura y su clasificación en entramados, armaduras y máquinas, identificando en cada caso a cada una de ellas. •	Estudio de las estructuras articuladas planas (simples, compuestas y complejas). •	Estudio de las estructuras isostáticas e hiperestáticas. •	Cálculo de tensiones en estructuras aplicando el método de los nudos, el de las secciones (método de Ritter) y el de Cremona. •	Descripción y cálculo de entramados y máquinas. Aplicaciones.

Procedimientos

•	Explicación e interpretación de problemas, planteados en forma de esquema, donde intervengan vectores o sistemas de fuerzas. •	Comentarios sobre casos prácticos relativos a fuerzas que soportan cuerpos, acciones de fuerzas sobre cuerpos, etc., utilizando siempre un razonamiento de tipo vectorial. •	Relación práctica entre momentos de fuerzas y acciones que generan (giros), dando a su interpretación y a su cálculo un sentido vectorial. Aplicación de la regla de Maxwell en ejemplos diversos. •	Comentarios sobre las acciones de pares de fuerzas, incidiendo en su efecto físico y en el concepto de pares equivalentes. •	Resolución de problemas presentados en orden de dificultad creciente, razonando todos los pasos e insistiendo en el uso correcto de unidades. •	Análisis razonado de diversas situaciones de equilibrio, insistiendo en las condiciones que deben cumplirse para que se dé tal situación. •	Construcción de diagramas de fuerzas en sólidos libres y en sólidos sometidos a fuerzas de enlace. Interpretación de tales diagramas y aplicaciones a casos prácticos. •	Interpretación física del centro de masas y razonamiento de su cálculo en ejemplos muy representativos. •	Presentación, estudio y comentario sobre diversos tipos de estructuras (articuladas, entramados y máquinas), identificando las características de cada tipo. •	Resolución comentada de cálculos de tensiones en diversos tipos de estructuras articuladas, analizando razonadamente los resultados obtenidos. •	Resolución comentada de cálculo de fuerzas y momentos en casos de entramados y máquinas, analizando críticamente los resultados obtenidos.

Actitudes

•	Fomento positivo del interés por la investigación científica y técnica. •	Valoración de la Mecánica en la sociedad actual como medio de bienestar y progreso. •	Valoración del análisis crítico de resultados. •	Fomento de una actitud positiva hacia la resolución razonada y crítica de los problemas, estudiando posibilidades diversas y eligiendo aquéllas que lo resuelvan con mayor grado de eficacia. •	Fomento del interés por la interpretación de hechos físicos mediante modelos, reconociendo su provisionalidad y el carácter cambiante de la ciencia.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

•	Interpretar y aplicar a casos concretos la teoría explicada en relación con vectores y con fuerzas consideradas vectorialmente. •	Resolver sistemas de fuerzas de acuerdo con las leyes explicadas. •	Describir instrumentos de medida destinados al conocimiento de las fuerzas. Su utilización en casos de rozamiento estático y dinámico. •	Resolver problemas, presentados en orden creciente de dificultad, relativos a las acciones de fuerzas en diversos tipos de estructuras, entramados y máquinas. •	Describir razonadamente el comportamiento, en casos relativamente sencillos, de estructuras articuladas. •	Utilizar correctamente el lenguaje mecánico y la expresión de unidades en el sistema internacional.

TEMAS TRANSVERSALES

Educación para la Igualdad de Oportunidades de ambos sexos. Educación para la Paz (contribución de la ciencia al progreso de los pueblos).

BLOQUE II: CINEMÁTICA

OBJETIVOS

•	Comprender el significado de las principales magnitudes que intervienen en el movimiento (desplazamiento, trayectoria, velocidad, aceleración), valorando el papel que desempeñan en los fenómenos cinemáticos. •	Resolver críticamente problemas de la vida cotidiana (que después se complementarán con situaciones técnicas) referentes al movimiento, seleccionando y aplicando en cada caso los conocimientos físicos en que se basan. •	Utilizar con autonomía las estrategias propias de investigación para contrastar hipótesis, planificar diseños experimentales, etc., referidas a problemas de movimientos. •	Integrar la dimensión social y tecnológica de la ciencia como respuesta a las necesidades de las máquinas, transporte y uso de la energía, etc., lo que exige un perfecto dominio de las leyes cinemáticas. •	Resolver razonada y críticamente problemas idealizados, destacando su carácter de aplicabilidad técnica.

CONTENIDOS

Conceptos

•	Concepto de movimiento, posición, trayectoria y desplazamiento. Carácter vectorial de estas magnitudes. •	Celeridad media e instantánea: concepto y carácter escalar. Velocidad media e instantánea: concepto, cálculo y carácter vectorial. •	Vector aceleración. Componentes intrínsecas. Calculo. Aplicaciones mecánicas. •	Ecuación del movimiento y función horaria. Cálculos. •	Magnitudes angulares. Cálculos. Su relación con las lineales. •	Movimientos rectilíneos y circulares. Ecuaciones. Calculo en ejemplos de situaciones reales. •	Simultaneidad de movimientos. Principio de superposición. •	Composición de movimientos rectilíneos. Ejemplos prácticos. Casos típicos de tiros (vectorial, horizontal y oblicuo). •	Movimiento vibratorio armónico simple. •	Composición de dos movimientos armónicos simples. Aplicación a casos prácticos sencillos. •	Traslación y rotación en el sólido rígido. Aplicación al caso de elementos que giran acoplados. •	Campos de velocidades y de aceleraciones. Representación gráfica y su aplicación. •	Movimiento helicoidal. Aplicación a tuercas y tornillos. •	Movimientos absoluto, relativo y de arrastre. Aplicación al cálculo de velocidades y de aceleraciones. •	Estudio de la aceleración de Coriolis y su importancia en algunos fenómenos naturales. •	Estudio del movimiento plano. Teorema de las velocidades proyectadas. Método de los centros instantáneos de rotación. Aplicación a casos prácticos. •	Aplicación de lo anterior (estudio más detallado) al cuadrilátero articulado y al mecanismo biela-manivela.

Procedimientos

•	Descripción y análisis razonado de ejemplos de movimiento frecuentes en la vida diaria y en los procesos mecánicos. •	Cálculo de velocidades y de aceleraciones en ejemplos presentados en orden creciente de dificultad. •	Descripción y discusión de ejemplos de fácil observación. •	Interpretación de movimientos frecuentes en la vida diaria (caída de graves, rotaciones de cuerpos, disparo de proyectiles…). •	Comentarios críticos sobre movimientos de sólidos rígidos. Utilización de diagramas. •	Observación de movimientos en los diversos elementos que componen un mecanismo o una máquina. Comentarios críticos sobre su posible concatenación. •	Resolución razonada de cuestiones, ejercicios y problemas criticando las posibilidades propuestas y la selección de la más adecuada. •	Uso correcto de unidades en la resolución de problemas y análisis lógico de los resultados obtenidos.

Actitudes

•	Reconocimiento de la necesidad de establecer hipótesis y estrategias razonadas para la resolución de problemas. •	Valoración del análisis lógico de los resultados obtenidos en la resolución de un problema. •	Fomento de la presentación de trabajos en forma limpia, ordenada y crítica. •	Estímulo del trabajo en equipo y del intercambio de experiencias y resultados. •	Fomento de la sensibilidad hacia la cuidadosa realización de medidas y la meticulosidad y limpieza en el trabajo del taller o del laboratorio.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

•	Deducir y aplicar ecuaciones de movimiento y funciones horarias para el cálculo de espacios recorridos, velocidades y aceleraciones. •	Identificar e interpretar movimientos a partir de diagramas espacio-tiempo; velocidad-tiempo y aceleración-tiempo. •	Interpretar razonadamente las actividades prácticas (situaciones reales) que se propongan. •	Resolver correctamente cuestiones y ejercicios relativos a fenómenos cinemáticos, propuestos en orden creciente de dificultad. •	Describir ejemplos de movimientos en máquinas que puedan resolverse por aplicación de las leyes y métodos estudiados. •	Utilizar adecuadamente magnitudes y unidades en la resolución de problemas.

TEMAS TRANSVERSALES

Educación Vial. Educación Ambiental. Educación Moral y Cívica (respeto ante las opiniones de los demás, trabajo en equipo, etc.).

BLOQUE III: DINÁMICA

OBJETIVOS

•	Elaborar estrategias de tabulación de datos, su representación gráfica y deducción razonada de las consecuencias. •	Conocer y valorar la existencia de las fuerzas, de los efectos que producen y de su aplicación en la vida diaria y en la técnica. •	Revisar y profundizar en los conceptos de trabajo, potencia y energía y su aplicación en el funcionamiento de máquinas. •	Relacionar ciencia-tecnología-sociedad en sus aspectos de progreso y de evolución social (industria, tecnología, crisis energética, ahorro energético, etc.). •	Aplicar los conceptos cinemáticos y dinámicos para interpretar el funcionamiento de las máquinas y su rendimiento.

CONTENIDOS

Conceptos

•	Las fuerzas como interacción. Principios de la dinámica newtoniana. Unidades de fuerza. •	Partículas libres y sistemas inerciales. Concepto. Aplicaciones. •	Ecuación fundamental de la dinámica. Impulso mecánico y momento lineal. Conservación del momento lineal. Aplicaciones. •	Equilibrio dinámico. Concepto de fuerzas de inercia. Principio de d´Alambert. Aplicaciones. •	Dinámica de movimientos rectilíneos y circulares. Dinámica del movimiento armónico simple. •	Momento angular. Conservación del momento angular. Aplicaciones. •	Concepto y expresión matemática del trabajo y de la potencia mecánica. Unidades. Cálculo del trabajo y de la potencia en casos prácticos diversos. •	Energía. Energía mecánica. Cálculos y aplicaciones. Conservación de la energía. •	Principios y leyes de la dinámica aplicados a un sistema de partículas. •	Momento angular de un sistema de partículas. Conservación del momento angular. Aplicaciones. •	Rotación de un sólido rígido alrededor de un eje. Momento de inercia. Cálculo de momentos de inercia. •	Ecuación fundamental de la dinámica de la rotación. Impulso angular y momento angular. •	Teorema de las fuerzas vivas aplicado a las rotaciones. Energía cinética de rotación. Sólidos sometidos a traslaciones y rotaciones. •	Aplicaciones a máquinas que giran. •	Rozamiento. Fuerzas de rozamiento. Coeficientes estático y dinámico de rozamiento. •	Estudio del rozamiento en deslizamientos de cuerpos por planos horizontales e inclinados. Aplicaciones. •	Rozamiento de rodadura. Aplicaciones mecánicas. •	Otros rozamientos. Rendimiento en mecanismos. Cálculos y aplicaciones. •	Vibraciones mecánicas (periódicas, aleatorias, libres y forzadas). •	Estudio de las vibraciones amortiguadas y no amortiguadas en casos muy representativos. Aplicaciones. •	Comportamiento de mecanismos y de máquinas sometidos a vibración. Aplicaciones. •	Equilibrios estático y dinámico. Equilibrado de masas giratorias. •	Máquinas equilibradoras. Aplicaciones. •	La conservación de la energía en máquinas y mecanismos. Rendimientos. •	El movimiento giroscópico. Aplicaciones prácticas del giróscopo.

Procedimientos

•	Identificación de fuerzas que intervienen en la vida diaria. Discusión de los efectos que producen. Realización de experiencias al respecto. •	Reconocimiento experimental de la existencia de fuerzas en la génesis de aceleraciones. Deducción del segundo principio y comentarios sobre sus aplicaciones. •	Discusión de ejemplos de acción de fuerzas de acción y reacción. Diseño de experiencias para el estudio de movimientos de masas enlazadas y cálculo de tensiones en cuerdas. •	Aplicación experimental de las leyes de la dinámica del punto a sistemas de partículas. Experiencias de retroceso, de choque inelástico y elástico. •	Actividades experimentales con giros de cuerpos. Deducción de consecuencias. Estimación de magnitudes que intervienen y cálculo de errores. •	Ejemplos de cálculo de momentos de inercia en casos de cuerpos muy típicos: barras cilíndricas delgadas, aros, cilindros macizos, etc. •	Discusión de ejemplos de fuerzas realizando o no trabajo; deducción de consecuencias. Expresión correcta de unidades. •	Cálculo de potencias y de rendimientos en máquinas. Discusión relativa a métodos de mejora de rendimientos y de ahorro energético. •	Actividades experimentales relativas a lo explicado; construcción de giróscopos (u observación de alguno construido) y sus aplicaciones. •	Observación de volantes de inercia en máquinas que giran. Deducción de su importancia en el funcionamiento de las mismas. •	Discusión en ejemplos de vibraciones producidas por máquinas o producidas en las máquinas. Comentarios sobre su importancia y su influencia en el funcionamiento. Métodos de amortiguación de vibraciones perjudiciales.

Actitudes

•	Fomento hacia la realización cuidadosa de experiencias y de medidas así como del análisis lógico de resultados. •	Motivar la discusión de posibilidades de enfoque de los problemas y la elección de la opción más satisfactoria. •	Evaluación crítica de las experiencias y su aplicación a la solución de problemas mecánicos. •	Valoración positiva de la importancia de la técnica en la sociedad actual. •	Fomento de una actitud positiva hacia la investigación. •	Fomento del ahorro energético y del correcto uso de la tecnología en función de la conservación del medio.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

•	Presentar ejemplos de movimientos en máquinas para efectuar su análisis, discusión y resolución numérica de casos concretos. •	Realizar un correcto uso de medidas y de unidades en el planteamiento y resolución de problemas. •	Estudiar y discutir casos de composición de movimientos. Aplicación a máquinas. Resolución numérica de ejercicios y problemas. •	Calcular momentos de inercia en casos sencillos y aplicación de la ecuación de la Dinámica de la rotación. Combinar estos ejemplos con casos de cálculos de energías. •	Resolver problemas de interés en relación con el cálculo de rendimiento de máquinas. •	Conocer en cada caso la pérdida de energía y modos de evitarla. Incidencia en el ahorro energético. •	Valorar la incidencia de las máquinas en la tecnología actual y en el progreso social.

TEMAS TRANSVERSALES

Educación del Consumidor. Educación Ambiental. Educación para la Igualdad de Oportunidades de ambos sexos. Educación para la Salud.

BLOQUE IV: MECÁNICA DE FLUIDOS

OBJETIVOS

•	Identificar los elementos y mecanismos que constituyen un determinado dispositivo reconociendo en cada caso la misión que desempeñan. •	Reconocer los elementos que se esquematizan en un plano y, en el caso de circuitos hidráulicos, señalar la importancia de cada uno y su influencia en la transmisión de energía. •	Utilizar un lenguaje científicamente correcto al describir mecanismos, sistemas, máquinas, etc., y su funcionamiento. •	Reconocer la influencia de los líquidos en diversos procesos de transmisión de presiones y de multiplicación de fuerzas, valorando su importancia técnica. •	Potenciar la capacidad de interpretación de montaje y desmontaje de un circuito hidráulico para asegurar la rentabilidad y funcionamiento de un proceso donde la energía se transmita mediante líquidos. •	Valorar críticamente la influencia de la técnica en la sociedad y la necesidad de análisis razonado de las situaciones para garantizar respuestas positivas a las mismas.

CONTENIDOS Conceptos

•	Revisión de los conceptos generales de densidad, presión, presión de vapor, presión hidrostática y viscosidad (cinemática y dinámica). •	Teorema fundamental de la hidrostática y deducción de consecuencias. Teoremas de Pascal y de Arquímedes. Aplicaciones industriales. •	Estudio de líquidos en recipientes. Fuerza sobre el fondo y sobre las paredes. Aplicación a los embalses. •	Conceptos generales de Hidrodinámica: líneas de corriente, regímenes laminar (estacionario) y turbulento. Número de Reynolds. •	Ecuación de continuidad. Aplicaciones. •	Teorema de Bernoulli. Pérdidas de carga. •	Teorema de Torricelli. Velocidad real y teórica de salida de líquidos por orificios. •	Efecto Venturi. Aplicaciones técnicas. •	Movimiento de fluidos sobre perfiles. Aplicaciones. •	Instalaciones hidráulicas. Elementos y su importancia. Aplicaciones a bombas hidráulicas, depósitos, tuberías, válvulas y elementos de trabajo.

Procedimientos

•	Visita a instalaciones de tipo hidráulico (embalses, presas, depósitos de agua, etc.). •	Proyección de documentales sobre funcionamiento de grandes instalaciones hidráulicas (centrales eléctricas, etc.). •	Descripción del funcionamiento de los frenos hidráulicos y, si es posible, observación e interpretación de un circuito de frenos en un coche. •	Observación del carburador de un motor de explosión de cuatro tiempos y explicación en él del efecto Venturi. Otras aplicaciones del efecto Venturi (trompa de agua, etc.). •	Descripción y observación de diversas instalaciones hidráulicas (tuberías, depósitos, etc.) incidiendo en el porqué de sus características. •	Resolución razonada y explicada de problemas, cuestiones y ejercicios. •	Lecturas en revistas especializadas y crítica razonada de las mismas.

Actitudes

•	Fomento del análisis y de la crítica razonada de aquellos instrumentos y dispositivos técnicos (mecánicos) en relación con sus aplicaciones, condiciones de funcionamiento y seguridad y evaluación de su calidad. •	Desarrollo de una actitud imaginativa en el diseño y planificación de dispositivos que transmitan energía, con evaluación de su rendimiento. •	Estímulo de la capacidad de elaboración de estrategias para abordar problemas técnico-mecánicos y de ahorro de energía. •	Valoración crítica sobre las ventajas e inconvenientes que las instalaciones hidráulicas (embalses, presas, centrales hidroeléctricas…) ejercen sobre el medio ambiente. •	Fomento de la resolución razonada de cuestiones, ejercicios y problemas utilizando unidades adecuadas y analizando críticamente los resultados.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

•	Responder correctamente a cuestiones relativas al bloque de contenidos. •	Resolver cuestiones, ejercicios y problemas tipo, razonando la solución. •	Diseñar modelos de instrumentos hidráulicos destinados a la transmisión de presiones (y su correspondiente multiplicación de fuerzas), indicando su funcionamiento y aplicaciones. •	Interpretar esquemas de mecanismos de funcionamiento hidráulico señalando la misión que desempeña cada elemento constituyente.

TEMAS TRANSVERSALES

Educación del Consumidor. Educación Ambiental.

BLOQUE V: RESISTENCIA DE MATERIALES

OBJETIVOS

•	Interpretar el comportamiento y propiedades de aquellos materiales utilizados frecuentemente en la actividad industrial. •	Diseñar y elaborar estrategias que conduzcan a la elección de un determinado material en función de las características que exija un cierto producto. •	Reconocer la influencia del conocimiento del comportamiento de materiales en una cierta actividad mecánica (diseño de máquinas, de estructuras con destino a la construcción, etc.). •	Fomentar el uso de un vocabulario adecuado y científicamente correcto para describir las propiedades, el comportamiento y las aplicaciones de los diversos materiales utilizados en la industria. •	Valorar críticamente la necesidad de la calidad, siendo uno de sus elementos el conocimiento del comportamiento de los materiales.

CONTENIDOS

Conceptos

•	Repaso de los tipos de deformaciones en sólidos y de las cualidades que presentan la mayoría de los materiales elásticos (en el sentido de ideales). •	Tracción y compresión en materiales sólidos. Aplicaciones. •	Ensayos de tracción. Interpretación de los diagramas tensión-deformación. •	Consecuencias prácticas que se deducen de los ensayos de tracción. •	Curvas de tracción. Máquinas de tracción. •	Compresión uniforme de un cuerpo. Consecuencias y aplicaciones. •	Cortadura. Cálculo resistente de piezas simples. •	Concepto de vigas. Vigas simplemente apoyadas y vigas en voladizo. Fuerzas y momentos actuantes. •	Concepto de momento flector y de esfuerzo cortante. Relación entre ambos. Diagramas de momentos flectores y de esfuerzos cortantes. •	Aplicaciones a vigas apoyadas y a vigas en voladizo. •	Estudio teórico de la flexión. Deformaciones normales en vigas. Tensiones en vigas. Ley de Navier. •	Coeficiente de seguridad en vigas. •	Concepto de torsión. Estudio de la torsión en árboles macizos de sección circular. •	Relación tensión cortante-deformación y momento torsor-deformación en árboles macizos de sección circular. Tensión cortante máxima. •	Estudio de la torsión en árboles huecos de sección circular. Consecuencias y aplicaciones. •	Diagramas de momentos torsores en casos diversos de ejes sometidos a pares aislados, empotrados en uno o en dos extremos, etc. •	Aplicaciones a casos concretos de ejes. Consecuencias mecánicas. •	Casos de flexiones y torsiones combinadas. Consecuencias y aplicaciones. •	Concepto de pandeo. Ejemplos de aplicación. •	Estudio del pandeo en casos de vigas rectas sometidas a compresiones. Aplicaciones. •	Estudio del pandeo en casos de vigas de acero de construcción. Método de los coeficientes v. •	Esfuerzos térmicos en estructuras. Aplicaciones. •	Efecto entalla. Aplicaciones.

Procedimientos

•	Ensayos experimentales de taller relativos a la determinación de deformaciones en materiales diversos. •	Estudios experimentales de tracción, flexión, torsión y pandeo. Discusión de consecuencias. •	Ejemplos prácticos de selección de materiales en función de una actividad dada o de una estructura propuesta. •	Resolución comentada de problemas propuestos en orden de dificultad creciente. •	Visitas a instalaciones industriales (fabricación de vigas…), haciendo especial hincapié en las pruebas de resistencia a las que se someten los productos fabricados. •	Proyección de vídeos, lecturas en revistas especializadas, etc.

Actitudes

•	Fomento de una manera de pensar seria, razonada y crítica. •	Relación positiva de la influencia de la calidad en el bienestar de la sociedad. •	Potenciación de una actitud favorable ante la obra bien hecha. •	Motivación positiva hacia la investigación y el progreso técnico. •	Estímulo hacia la investigación y la crítica razonada respecto a la elección de un material determinado para una obra en concreto. •	Fomento del ahorro de energía y del interés por la selección de lo que en cada caso se adecúe a las características solicitadas.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

•	Proponer y resolver cuestiones relativas a las propiedades de los materiales y su respuesta a unas condiciones técnicas dadas. •	Realizar y responder a cuestiones de relación estructura-propiedades. •	Realizar ensayos elementales de medida de propiedades de materiales (tracción, compresión, torsión…), analizando críticamente los resultados. •	Resolver razonada y correctamente ejercicios numéricos y problemas de aplicación. •	Comentar en grupo temas relativos a aspectos técnico-mecánicos explicados en este bloque temático (valoración de las aportaciones individuales, iniciativas, etc.).

TEMAS TRANSVERSALES

Educación del Consumidor. Educación Ambiental.