TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA
HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS
Nombre de la asignatura
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Fundamentos de Estática y Dinámica
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Competencias
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Desarrollar y conservar sistemas automatizados y de control, utilizando tecnología adecuada, de acuerdo a normas, especificaciones técnicas y de seguridad, para mejorar y mantener los procesos productivos.
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Cuatrimestre
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Primero
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Horas Prácticas
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40
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Horas Teóricas
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20
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Horas Totales
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60
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Horas Totales por Semana Cuatrimestre
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4
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Objetivo de la Asignatura
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El alumno relacionará los conceptos de la estática y dinámica a través del cálculo de los parámetros relacionados para describir el comportamiento mecánico de los sistemas o elementos sujetos a fuerzas
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Unidades Temáticas
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Horas
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Prácticas
|
Teóricas
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Totales
| I.Conceptos básicos |
5
|
5
|
10
| II.Estática |
15
|
5
|
20
| III.Cinemática |
10
|
5
|
15
| IV.Dinámica |
10
|
5
|
15
|
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|
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40
|
20
|
60
|
Totales
|
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| FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
Unidad Temática
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Conceptos básicos
|
Horas Prácticas
|
5
|
Horas Teóricas
|
5
|
Horas Totales
|
10
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Objetivo
|
El alumno utilizará los conceptos de vectores y magnitudes físicas, a través de representaciones vectoriales para identificar los parámetros dinámicos y estáticos en cuerpos sometidos a fuerzas.
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Temas
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Saber
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Saber hacer
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Ser
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Conceptos de vectores
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Definir los conceptos de cantidad escalar y cantidad vectorial.
Describir la estructura de un vector en componentes cartesianas y polares.
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Calcular las componentes de un vector en sistema cartesiano y polar
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Perseverancia
|
Operaciones principales de vectores
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Explicar las operaciones de suma y resta de vectores
Explicar las operaciones de producto escalar, vectorial y su significado.
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Calcular la suma y resta de vectores por componentes cartesianos
Calcular los productos vectoriales y escalares a través de sus componentes polares
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Perseverancia
|
Conceptos de cantidades físicas
|
Definir los conceptos de masa, fuerza, peso, inercia, fricción, velocidad, aceleración, partícula y cuerpo rígido.
Interpretar la primera ley de Newton.
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Identificar los conceptos básicos en sistemas simples (bloque en un plano horizontal e inclinado, poleas, palanca)
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Perseverancia
|
FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso de evaluación
|
Resultado de aprendizaje
|
Secuencia de aprendizaje
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Instrumentos y tipos de reactivos
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Elaborar un reporte que incluya:
- cálculo de los componentes de vectores en sistema cartesiano y polar.
- operaciones vectoriales en dos dimensiones (suma, resta, producto escalar y vectorial).
-mapa conceptual que relacione los siguientes conceptos físicos: masa, fuerza, peso, inercia, fricción, 1era ley de Newton, y momento de torsión, partícula y cuerpo rígido.
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1. Comprender los conceptos de vectores.
2. Identificar el procedimiento para calcular las componentes y operaciones.
3. Comprender los conceptos de las cantidades físicas
4. Relacionar los conceptos de las cantidades físicas con su representación escalar o vectorial.
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Ejecución de tareas
Ejercicios prácticos
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso enseñanza aprendizaje
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Métodos y técnicas de enseñanza
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Medios y materiales didácticos
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Práctica demostrativa
Ejercicios prácticos
Mapa conceptual
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Proyector de video, Laptop, equipos demostrativos y de medición, calculadora científica, impresos (ejercicios)
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Espacio Formativo
|
Aula
|
Laboratorio / Taller
|
Empresa
|
X
|
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
Unidad Temática
|
Estática
|
Horas Prácticas
|
15
|
Horas Teóricas
|
5
|
Horas Totales
|
20
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Objetivo
|
El alumno identificará los sistemas de fuerzas que intervienen en una partícula y en cuerpo rígido en el plano, mediante la construcción de diagramas de cuerpo libre, para determinar las condiciones de equilibrio.
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Temas
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Saber
|
Saber hacer
|
Ser
|
Equilibrio de una partícula
|
Definir los conceptos de equilibrio estático, diagrama de cuerpo libre y de fuerzas concurrentes en el plano.
|
Determinar las condiciones de equilibrio para una partícula en el plano.
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
|
Equilibrio de un cuerpo rígido
|
Definir los conceptos de cuerpo rígido, centro de masa, equilibrio rotacional y traslacional, diagrama de cuerpo libre en un cuerpo rígido en el plano.
Describir los conceptos de la tercera ley de Newton y los tipos de apoyos y sus fuerzas de reacción
|
Determinar las condiciones de equilibrio traslacional y rotacional de un cuerpo rígido en el plano.
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
|
FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso de evaluación
|
Resultado de aprendizaje
|
Secuencia de aprendizaje
|
Instrumentos y tipos de reactivos
|
Resolver ejercicios prácticos de cálculo de las fuerzas que intervienen en un sistema en equilibrio traslacional y rotacional en el plano que incluyan:
- diagrama de cuerpo libre.
- procedimiento de cálculo
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1. Diferenciar los conceptos de partícula y cuerpo rígido.
2. Comprender los conceptos de Equilibrio Estático Traslacional
3. Comprender los conceptos de Equilibrio Estático Rotacional
4. Representar las fuerzas y momentos que interactúan en un cuerpo rígido mediante un diagrama de cuerpo libre.
5. Resolver las ecuaciones de equilibrio.
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Ejecución de tareas
Ejercicios prácticos
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso enseñanza aprendizaje
|
Métodos y técnicas de enseñanza
|
Medios y materiales didácticos
|
Ejercicios prácticos.
Practica demostrativa
Práctica en laboratorio
Aprendizaje auxiliado por las tecnologías de información.
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Proyector de video, equipo de computo, equipos demostrativos y de medición, calculadora científica, Impresos (ejercicios)
|
Espacio Formativo
|
Aula
|
Laboratorio / Taller
|
Empresa
|
|
X
|
|
FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
Unidad Temática
|
Cinemática
|
Horas Prácticas
|
10
|
Horas Teóricas
|
5
|
Horas Totales
|
15
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Objetivo
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El alumno relacionará los conceptos de los parámetros cinemáticos por medio del cálculo de la posición, tiempo, velocidad y aceleración para describir el movimiento de una partícula cuantitativa y cualitativamente.
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Temas
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Saber
|
Saber hacer
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Ser
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Movimiento
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Identificar los conceptos de posición, desplazamiento, rapidez, velocidad, aceleración en 1 y 2 dimensiones.
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Calcular la velocidad, posición, tiempo y aceleración, en casos de aceleración constante.
Representar los vectores de velocidad y aceleración.
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
|
Movimiento Circular uniforme
|
Explicar los conceptos desplazamiento angular, velocidad angular y tangencial, y aceleración centrípeta
|
Calcular la velocidad angular y tangencial, posición y/o tiempo de una partícula en movimiento circular.
Representar los vectores de velocidad angular y tangencial y aceleración centrípeta
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
|
Movimiento Circular uniformemente acelerado
|
Explicar los conceptos de aceleración centrípeta, angular, tangencial y angular
|
Calcular la aceleración centrípeta, tangencial y angular, velocidad angular y tangencial, posición y/o tiempo de una partícula en movimiento circular
Representar los vectores de aceleración angular, tangencial y centrípeta
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
|
FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso de evaluación
|
Resultado de aprendizaje
|
Secuencia de aprendizaje
|
Instrumentos y tipos de reactivos
|
Resolver ejercicios prácticos de cálculo de los parámetros cinemáticos que intervienen en movimientos traslacionales y rotacionales (aceleración, velocidad, posición y tiempo), que incluya:
-La descripción
-El procedimiento de cálculo
-La representación vectorial de la velocidad y la aceleración
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1. Comprende los conceptos de movimiento traslacional.
2. Calcular los parámetros de movimiento traslacional.
3. Comprende los conceptos de movimiento rotacional.
4. Calcular los parámetros de movimiento rotacional.
5. Representa los resultados vectorialmente
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Ejecución de tareas
Ejercicios prácticos
|
FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso enseñanza aprendizaje
|
Métodos y técnicas de enseñanza
|
Medios y materiales didácticos
|
Ejercicios prácticos.
Practica demostrativa
Práctica en laboratorio
Aprendizaje auxiliado por las tecnologías de información.
|
Proyector de video, equipo de computo, equipos demostrativos y de medición, calculadora científica, Impresos (ejercicios)
|
Espacio Formativo
|
Aula
|
Laboratorio / Taller
|
Empresa
|
|
X
|
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
Unidad Temática
|
Dinámica
|
Horas Prácticas
|
10
|
Horas Teóricas
|
5
|
Horas Totales
|
15
|
Objetivo
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El alumno Aplicará los conceptos de Fuerza, trabajo y potencia para relacionarlos con los elementos que intervienen en sistemas mecánicos simples
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Temas
|
Saber
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Saber hacer
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Ser
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Traslación de un cuerpo rígido
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Reconocer el concepto de fuerza en términos de la segunda ley de Newton
Reconocer el concepto de peso
Relacionar las fuerzas que intervienen en un objeto en diferentes casos (plano inclinado, masas y poleas, objeto sujeto a la tensión) con su aceleración.
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Calcular la aceleración de un objeto sujeto a fuerzas externas en plano inclinado, masas y poleas, objeto sujeto a la tensión de una cuerda.
Medir directa e indirectamente la fuerza y aceleración de un objeto sujeto a fuerzas externas en plano inclinado, masas y poleas, objetos sujetos a la tensión de una cuerda.
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
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Fuerzas de Fricción
|
Diferenciar entre la fricción estática y la dinámica
Identificar las ecuaciones y sus parámetros que intervienen en el cálculo de las fuerzas de fricción
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Medir los efectos de la fuerza de fricción estática y dinámica en plano inclinado, masas y poleas y objetos sujetos a la tensión de una cuerda.
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
|
Rotación con respecto a un eje fijo
|
Definir los conceptos de Momento de torsión e Inercia.
Identificar los parámetros que intervienen en el concepto de momento de Inercia.
Relacionar los conceptos de Momento de torsión, momento de Inercia y momento angular.
Relacionar la rotación y la traslación por medio del rodamiento y las fuerzas que intervienen.
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Calcular fuerzas, aceleración, tensión, momentos de torsión en condiciones de aceleración angular constante.
Identificar de manera práctica los parámetros que intervienen en el concepto de Momento de Inercia.
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
|
Trabajo y potencia (lineal)
|
Definir los conceptos de Trabajo y Potencia traslacional
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Calcular el trabajo y potencia en un cuerpo debido a un sistema de fuerzas en el movimiento traslacional
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Responsabilidad
Disciplina
Orden
Limpieza
Capacidad de observación
Analítico
Trabajo en equipo
Administración del tiempo (actividades)
Liderazgo
Perseverancia
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso de evaluación
|
Resultado de aprendizaje
|
Secuencia de aprendizaje
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Instrumentos y tipos de reactivos
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Resolver ejercicios prácticos donde calcule:
- fuerzas, aceleración, tensión, en condiciones de aceleración constante.
- fuerzas, aceleración, tensión, momentos de torsión en condiciones de aceleración angular constante.
- trabajo y potencia en un cuerpo debido a un sistema de fuerzas en el movimiento traslacional
- el trabajo y potencia en un cuerpo debido a un sistema de fuerzas en el movimiento rotacional
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1. Comprender los conceptos básicos de Dinámica Traslacional
2. Representar vectorialmente las fuerzas que interactúan en un cuerpo rígido en translación
3. Comprender los conceptos básicos de Dinámica Rotacional
4. Representa vectorialmente las fuerzas y momentos de torsión que interactúan en un cuerpo rígido en rotación.
5. Relacionar los parámetros de rotación y traslación.
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Ejecución de tareas
Ejercicios prácticos
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
Proceso enseñanza aprendizaje
|
Métodos y técnicas de enseñanza
|
Medios y materiales didácticos
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Ejercicios prácticos.
Practica demostrativa
Práctica en laboratorio
Aprendizaje auxiliado por las tecnologías de información.
|
Proyector de video, equipo de computo, equipos demostrativos y de medición, calculadora científica, Impresos (ejercicios)
|
Espacio Formativo
|
Aula
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Laboratorio / Taller
|
Empresa
|
|
X
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA
Capacidad
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Criterios de Desempeño
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1.1.2 Seleccionar los instrumentos y elementos de control con base en los aspectos técnicos, económicos y normativos, para satisfacer los requerimientos del sistema.
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Realiza una Tabla comparativa de los elementos por subsistemas y selecciona los idóneos, considerando:
• características técnicas
• costos
• disponibilidad y tiempos de entrega
• garantía y soporte
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1.3.1 Diagnosticar la operación de sistemas automatizados y de control mediante instrumentos de medición e información técnica, para detectar anomalías del proceso y proponer acciones de mantenimiento.
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Aplica el procedimiento estandarizado de detección de fallas (ejemplo AMF, árbol de toma de decisiones, entre otras)
Generar un informe de diagnóstico de la falla
- Nombre del equipo
- Tipo de falla
- Localización de la falla
- Posibles causas
- Resultados de las mediciones realizadas
- Propuesta de soluciones (acciones de mantenimiento para corrección de falla)
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1.3.2 Ejecutar acciones de mantenimiento de acuerdo al programa establecido, para minimizar los paros en los procesos productivos.
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Realiza acciones de mantenimiento de acuerdo al programa establecido y siguiendo las condiciones de seguridad
Registra los resultados en una lista de verificación.
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FUNDAMENTOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS
Autor
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Año
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Título del Documento
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Ciudad
|
País
|
Editorial
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Serway, Raymond A.
Beichner, Robert J.
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2002
|
Física para ciencias e ingeniería
|
D.F.
|
México
|
Mc Graw Hill
|
Hibbeler, Russel C.
|
2004
|
Mecánica Vectorial para Ingenieros. Estática.
|
D.F.
|
México
|
Pearson Educación
|
Hibbeler, Russel C.
|
2004
|
Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica.
|
D.F.
|
México
|
Pearson Educación
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ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE
TSU EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA
APROBÓ: C. G. U. T.
FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009
F-CAD-SPE-23-PE-XXX
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