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Formato. Planeación de actividades utilizando metodologías centradas en el aprendizaje


Enviado por   •  1 de Febrero de 2016  •  Ensayos  •  2.307 Palabras (10 Páginas)  •  146 Visitas

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Formato. Planeación de actividades utilizando metodologías centradas en el aprendizaje

DATOS GENERALES

Nombre del alumno/alumnos

(1) Luis Gerardo Guerrero Pérez.

(2)

(3)

Escuela/Facultad

Facultad de Ingeniería.

Nombre de la asignatura

Mecánica de materiales I

Año o semestre y horas clase a la semana

80 horas por semestre, 5 horas a la semana.

Número de alumnos

3 en promedio por equipo.

correo

(1) geras_guerrero@hotmail.com

(2)

(3)

Unidad temática

Ciencias de la Ingeniería, tema 1. Catástrofe del challenger

Competencia/s a desarrollar

Conocimiento satisfactorio acerca de las propiedades termodinámicas de las sustancias de trabajo y saber diferenciarlas.

Saberes que se priorizará

Asignatura de resistencia de materiales

Nivel de desempeño que se espera alcanzar

Satisfactorio.

PLANEACIÓN MÉTODO DE CASO

Fase de planeación

Situación. Dificultad a la hora de tomar las decisiones correctas en el momento adecuado.

  • Se propone motivar el estudio y análisis de un caso real sucedido para que el alumno tenga total atención a las normas de seguridad lo cual propicio   el fallecimiento de 7 persona en un lanzamiento espacial.
  • Se espera que mediante este análisis se llegue a comprender que las situaciones en la vida real son de características multidisciplinarias y que se requiere del dominio de los conocimientos básicos como física, química, matemáticas, termodinámica, mecánica, seguridad industrial, administración y manejo de recurso humano entre otras.

DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES

Duración de la actividad de enseñanza (Horas clase y trabajo extra clase)

Cinco horas en total divididas como sigue: una hora para la presentación del caso por parte del profesor y la explicación de cómo resolverlo y que es lo que se espera de la participación de los estudiantes. Se solicita a los estudiantes realizar investigación como tarea y reunir información relacionada con el caso que se estudia, tanto para resolver el caso como para proponer los temas que deben dominarse y lograr el conocimiento de las propiedades termodinámicas de los gases ideales. Tres horas en el salón de clase para dar seguimiento a las presentaciones y desarrollo de la actividad. Se propone realizar la investigación en tres horas de trabajo extra clase. Sesión plenaria al término de la semana para obtener conclusiones.

Recursos y Herramientas TIC

Presentaciones en power point .

Referencias bibliográficas:

https://es.wikipedia.org/wiki/Transbordador_espacial_Challenger

http://elpais.com/diario/1986/06/10/internacional/518738409_850215.html

http://www.mariodehter.com/picture_library/challenger.pdf

http://www.xtec.cat/~cgarci38/ceta/tecnologia1/challenger.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Siniestro_del_transbordador_espacial_Challenger#Retrasos

Título

Estudio y análisis del caso: Transbordador Espacial Challenger

Siete astronautas perecieron a bordo del transbordador espacial Challenger de la NASA el 28 de enero de 1986. El accidente ocurrido a escasos 73 segundos del despegue, a más de 15 kilómetros sobre el Océano Atlántico.

Propósito

  • Comprender que los errores son provocados por las decisiones de los miembros de la organización y no por “los sistemas” siendo las personas, además las responsables de planificar, administrar y controlar dichos sistemas.
  • Se espera que mediante este análisis se llegue a comprender que las situaciones en la vida real son de características multidisciplinarias y que se requiere del dominio de los conocimientos básicos como física, química, matemáticas, termodinámica, mecánica, seguridad industrial, administración y manejo de recurso humano entre otras.

Metodología centrada en el aprendizaje

Estudio y análisis de un caso real con el fin de acatar las medidas de seguridad en ingeniería y la toma de decisiones en grupo y los peligros del pensamiento del grupo.

Estudio y análisis del caso

El accidente del transbordador espacial Challenger se produjo el martes 28 de enero de 1986, cuando el transbordador espacial Challenger (misión STS-51-L) se desintegró 73 segundos después del lanzamiento, provocando la muerte de los siete miembros de la tripulación.  La nave se desintegró sobre el océano Atlántico, frente a la costa del centro de Florida (Estados Unidos) a las 11:38 am horario norteamericano. Ha sido calificado como el accidente más grave en la conquista del espacio.

Causas:

La causa se determinó rápidamente: las temperaturas inusualmente bajas la noche previa al lanzamiento causaron porosidad en los aros de goma que sellaban una junta entre segmentos del cohete impulsor. El accidente produjo la paralización de los vuelos durante 32 meses. El siguiente lanzamiento de un transbordador (STS-26R Discovery) no se produciría hasta el 29 de septiembre de 1988.

Objetivo de la misión:

La misión, cuya numeración era STS-51-L, tenía como principal objetivo la puesta en órbita de los satélites TDRS-B y SPARTAN-Halley. Los TDRS (Tracking and Data Relay Satellite) son satélites de comunicaciones estadounidenses que tienen como misión establecer comunicación entre los controladores de tierra y otros satélites en órbita. Se diseñaron especialmente para el programa espacial tripulado y los satélites militares. El Challenger debía haber llevado el segundo TDRS a órbita.

Retraso:

El mal tiempo retraso el lanzamiento mas de una semana con capas de hielo de 7 cm y carámbanos de mas de 1 m de largo, ningún trasbordador se lanzo con temperaturas tan bajas después el lanzamiento se posterga 2 horas con la esperenza de que el hielo se derritiera.

El Challenger se destruyó a los 73 s del lanzamiento de la misión STS-51-L, la décima misión del orbitador, el 28 de enero de 1986, cuando una junta tórica de su cohete impulsor (SRB) derecho falló en su función de estanqueidad. En el momento del despegue, el impulsor derecho deja escapar un humo negro nueve veces en un periodo de 2,5 s y se detiene cuando la nave se impulsa. Al momento de la ignición el transbordador cabecea 1 m de lado a lado antes de impulsarse, con cada cabeceo escapa el humo negro.

El combustible para cohetes estaba enriquecido con viruta de aluminio que le proporcionaba un mayor poder de empuje, probablemente la escoria de aluminio selló momentáneamente la fisura de la junta retrasando la catástrofe.

Las juntas fallaron debido principalmente a la sobrecompresión repetida durante el montaje y que las bajas temperaturas agravaron aún más. Esta anomalía fue advertida por los ingenieros de Morton Thiokol, los fabricantes de las partes del impulsor, se advirtió a la NASA, pero por presión de la misma NASA los ingenieros de Morton Thiokol cedieron y autorizaron el despegue.

A los 58 s, el transbordador pasó a momento Q (inestabilidad) cuando cruzó por una fuerte corriente de viento, esto abrió nuevamente la junta. Así mismo, hizo que una columna de fuego se escapase del SRB y quemase el tanque de combustible externo. El hidrógeno líquido del tanque externo derramado comenzó a arder, cortando las abrazaderas que mantenían al SRB. El SRB se balanceó y golpeó el ala derecha del Challenger. Esto causó que el montaje completo virase bruscamente y el Transbordador quedó expuesto a fuerzas aerodinámicas incontroladas.

El transbordador entonces se vio envuelto en una gigantesca bola de fuego a los 73 s del despegue, desintegrándose casi en su totalidad, emergiendo la cabina intacta de la conflagración.

Los 7 tripulantes fallecieron al impactar la cabina de la nave contra el océano, tras una larga caída de casi tres minutos. Las circunstancias finales de su muerte se desconocen, la comisión investigadora del accidente determinó como ¨poco probable¨, el hecho de que alguno de ellos estuviese consciente al momento del impacto, aunque posteriormente salieron a la luz pública evidencias de que al menos cuatro de los miembros de la tripulación pudieron activar sus sistemas auxiliares de suministro de oxígeno, y que intentaron socorrerse mutuamente.

La cabina fue la única sección de la nave que logró sobrevivir a la terrible destrucción de la explosión, pero no pudo soportar el impacto final contra el océano, desintegrándose junto con sus ocupantes. El módulo de la cabina cayó desde una altura de 15 240 metros, produciéndose así el fatal desenlace.

Los astronautas no disponían de paracaídas o equipo de eyección, tampoco tenían un entrenamiento específico para un caso como ese, circunstancias que originaron fuertes críticas a la NASA.

La NASA había estimado las probabilidades de un accidente catastrófico durante el lanzamiento (el momento más peligroso del vuelo espacial) en una proporción de 1 a 438.

Este accidente, el más impactante del Programa del Transbordador Espacial, perjudicó seriamente la reputación de la NASA como agencia espacial y la propuesta de la participación de civiles, promulgada por Ronald Reagan y concretada con la maestra de primaria Christa McAuliffe echó por tierra todas las estructuras administrativas y de seguridad. La NASA suspendió temporalmente sus vuelos espaciales hasta 1988.

[pic 1]

El transbordador espacial Challenger justo antes del lanzamiento. La flecha indica la nube de humo proveniente del cohete reforzador de combustible sólido de la derecha.

Tripulantes:

  • Líder y comandante: Francis dick scobee
  • 1er ciudadana particular al espacio: Christa mcAuliffe
  • Piloto: Michael J. Smith (debut de lanzamiento)
  • Especialistas:
  • Ronald McNair
  • Elisión onizuka
  • Judith resnick
  • Especialista en satélites: greg jarvis (1era vez)

Errores cometidos:

  • Corrientes de viento eliminaron la escoria del combustible (Aluminio) que sellaba el agujero del tanque derecho y provocaba la perdida de combustible.
  • La aplicación de baja calidad de los sellos SBR (estireno-butadieno).
  • Las temperaturas inusualmente bajas.
  • La sobrecompresión repetida de las juntas tóricas durante el montaje.
  • La falta de inspección de Control de Calidad por parte de Morton Thiokol.
  • La falta de sistemas de verificación por parte de la NASA.
  • Subestimación de los ingenieros de Tyco acerca de la posibilidad de accidente.
  • Falta de férrea voluntad de la Junta Revisora de Tyco por detener el despegue.
  • Falta de un sistema de emergencia de aborto de despegue cuando ocurren descompresiones o anomalías.
  • Falta de un plan de emergencia cuando el transbordador corre peligro al momento del despegue.

LA CAUSA DEL ACCIDENTE


La Comisión revisó con detalle todos los datos, informes y registros disponibles; dirigió y supervisó numerosas pruebas, análisis y experimentos de la NASA, de los contratistas civiles y de diferentes dependencias de gobierno; y luego desarrolló escenarios específicos de falla y el alcance de los factores causales más probables. Las áreas de indagación incluyeron:

1. Los sistemas de la plataforma de lanzamiento.
2. El tanque exterior.
3. Los motores principales del transbordador espacial.
4. Los subsistemas del orbitador (propulsante y potencia, aviónica, control térmico y ambiental, sustento de la vida y sistemas mecánicos y de interfase).
5. Carga útil.
6. Cohete reforzador de combustible sólido de la izquierda.

La Comisión encontró que ninguno de estos elementos del equipo o de los sistemas contribuyó o causó el accidente del Challenger. Además, la Comisión examinó la posibilidad de sabotaje, pero no encontró evidencia que sugiriera que se había cometido un sabotaje ya sea en la plataforma de lanzamiento o durante los otros procesos antes de o durante el lanzamiento. Entonces, a medida que prosiguió la investigación, se eliminaron de consideración ulterior los elementos evaluados como participantes improbables en el accidente. Este proceso de eliminación centró la atención en el cohete reforzador de combustible sólido de la derecha, específicamente en su motor. (En la figura 9.4 se muestra un corte del cohete reforzador.) Como resultado, cuatro áreas relacionadas con la función de ese motor fueron objeto de un análisis detallado para determinar su intervención en el accidente:

1. Evaluación de la carga estructural.
2. Falla de la pared externa (la pared de acero de media pulgada de espesor del cohete entre las juntas).
3. Anomalías en el propulsante.
4. Pérdida del sello a presión en la junta externa.

[pic 2]
 

Figura 9.4 Corte del cohete reforzador de combustible sólido que muestra el propelente del motor del cohete de combustible sólido y la junta del campo de popa.

[pic 3]

 

Figura 9.5 Sistema de coordenadas angulares para los cohetes reforzadores de combustible sólido y los motores. (Fuente: Referencia 1.)
 

Basándose en una evaluación detallada de estos mecanismos posibles de falla, descartó las tres primeras como contribuyentes o causas del accidente, y examinó más a fondo la posible falla del sello a presión en la junta externa.


Falla del sello de la junta El posicionamiento amplificado de las fotografías y las gráficas de computadora determinó que la flama proveniente del cohete reforzador de combustible sólido de la derecha cerca del campo de popa surgió de la posición de 305 grados aproximadamente en la circunferencia. (La figura 9.5 muestra el sistema de coordenadas angulares que se empleó para los cohetes reforzadores y los motores.) El humo en el lanzamiento apareció en la misma ubicación general. Así, el sello de la junta del campo de popa del cohete reforzador de combustible sólido de la derecha se convirtió en la principal causa posible de la falla al principio de la investigación. Esta suposición se confirmó cuando el Equipo de Recuperación recobró partes de ambos lados de la junta de popa que tenían orificios grandes que se extendían desde los 291 hasta los 318 grados. Varias causas posibles pudieron haber producido esta falla.

Enseguida se muestra la nota

[pic 4]

Evidencias de aprendizaje

[pic 5]

Dominio de las propiedades termodinámicas, características de los gases ideales y su aplicación práctica en la identificación de las diversas sustancias que se utilizan para uso en el Sistema de Salud. Se observa en el grabado la forma de identificación según la Norma Oficial Mexicana.

Forma de evaluación

Más adelante se presenta una rúbrica sugerida para la evaluación de los conocimientos adquiridos.

Rúbrica propuesta para el criterio “Forma de evaluación”:

...

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