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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/5920
Título : | Libro "Mecánica de fluidos" |
Autor : | SKIBA, O IOURI |
Fecha de publicación : | 2019 |
Resumen : | El objetivo principal de mi proyecto de dos años es preparar para alumnos mexicanos del nivel de Licenciatura y Posgrado un libro de texto titulado "Mecánica de Fluidos" y publicarlo en la Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial, UNAM a finales de la duración del proyecto. Espero que la DGAPA apoye la edición del libro. En las últimas décadas, la mecánica de fluidos ha experimentado desarrollos extremadamente rápidos, y en consecuencia ha habido un gran aumento en la literatura del tema. El desarrollo ha sido principalmente en aplicaciones, sin embargo, y en una complejidad creciente de los problemas accesibles para los cálculos teóricos (con o sin cálculos informáticos). Estos incluyen, en particular, los diversos problemas de inestabilidad y de desarrollo, incluyendo los regímenes no lineales.Todos estos temas están más allá del alcance de nuestro libro; en particular, problemas de estabilidad se discuten principalmente en términos de resultados. La naturaleza del libro está determinada en gran parte por el hecho de que describe la mecánica de los fluidos como un rama de la física teórica, y por lo tanto es marcadamente diferente de otros libros de texto sobre el mismo tema. En proceso de preparación del manuscrito intentaba de escoger los temas más claros, importantes e interesantes que pueden ayudar a los alumnos entrar a la teoría básica y conocer los problemas y métodos de investigación, es decir, ser capaces de aplicarlos en sus investigaciones. En cuanto a los profesores del país (y, en particular, los profesores de la UNAM), ellos pueden considerar mi libro como una fuente suplementaria y auxiliar para preparar sus cursos sobre el tema. Espero que este libro, a través de sus explicaciones, ejemplos y ejercicios va a servir para los alumnos como un trampolín en el estudio más profundo de varios problemas de la mecánica de fluidos. Por el límite de caracteres el contenido del libro se da en "Planteamiento del problema". |
URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5920 |
metadata.dc.contributor.responsible: | SKIBA, O IOURI |
metadata.dc.coverage.temporal: | 2019-2021 |
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
metadata.dc.description.objective: | Al comienzo del segundo año del proyecto, voy a someter el libro a la Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial, UNAM, para su edición. Durante la primera parte del segundo año espero terminar la edición del libro, y al final del segundo año del proyecto planeo publicarlo.
Tengo esperanza en que este libro, a través de sus explicaciones, ejemplos y ejercicios, va a servir para los alumnos mexicanos (y de América Latina) de nivel de Licenciatura y Posgrado como un trampolín en el estudio más profundo de los métodos, leyes y diversos modelos de la mecánica de fluidos y aplicarlos para resolver problemas actuales de ciencia e ingeniería. El libro también puede ser útil como material de apoyo adicional para los profesores del país (y de América Latina) que imparten cursos "Mecánica de fluidos", "Dinámica de fluidos", "Hidrodinámica", "Dinámica de océanos", "Dinámica de la atmósfera", etcétera. El contenido del libro se da en la sección "Planteamiento del problema" y en "Metas 1er año".
Espero que la DGAPA respalde los gastos necesarios por la edición y publicación del libro. Esto es muy importante para mí, ya que el libro es bastante grande (al menos 500 páginas), la edición cuesta mucho dinero y, por lo tanto, el soporte parcial creará serios problemas incluso puede bloquear la publicación. Yo tuve problemas con la publicación del libro mucho más pequeño (300 páginas). El apoyo de 40,000 pesos obtenido del proyecto PAPIME fue insuficiente para publicar libro, y yo tuve que buscar durante un año otros 20,000 pesos, ya que DGPyFE solicitó mínimo 65,000 pesos para publicación. No estoy hablando ya del hecho de que yo personalmente hice un montón de trabajo gratis en la búsqueda de cientos de errores cometidos al preparar varias versiones de pruebas de imprenta del libro. Pero lo más importante, después de un año de duro trabajo escribiendo un libro, es bastante desagradable recibir noticias de la editorial de que el dinero asignado no es suficiente para publicar el libro.
Me gustaría obtener suficiente dinero para publicar el nuevo libro, para no ser humillado, pidiendo la cantidad que falta de otras fuentes. Por lo anterior, espero que la DGAPA puede recibir de la DGPyFE la información correcta sobre el precio exacto de publicación de un libro matemático de unas 500 páginas con muchas ecuaciones, fórmulas y figuras, y va a apoyar mi proyecto por dicha suma. En la editorial me informaron que la suma real estará aproximadamente de 100 mil pesos. Este libro está destinado a su uso como libro de texto en el curso de mecánica de fluidos para estudiantes de ingeniería y en ciencias de la Tierra. Los objetivos específicos de este texto son • Cubrir los principios básicos y las ecuaciones de la mecánica de fluidos • Presentar diversos ejemplos del mundo real para dar a los estudiantes una idea de cómo se aplica la mecánica de fluidos en práctica. • Desarrollar una comprensión intuitiva de la mecánica de fluidos enfatizando la física, y mediante el suministro de figuras atractivas y ayudas visuales para reforzar la física. • Escoger los temas más claros, importantes e interesantes que pueden ayudar a los alumnos entrar a la teoría básica y conocer los problemas y métodos de investigación, y ser capaces de aplicarlos. • Tocar los temas fundamentales, como las ecuaciones de movimiento regular y turbulento, las leyes de conservación, las fuerzas que actúan en un volumen de fluido y sus efectos, la coherencia interna de la teoría de flujos potenciales, los mecanismos de inestabilidad de flujos y los métodos de su investigación, la viscosidad y las capas límites, entre otros temas. • Mostrar los ejemplos para explicar como estos fundamentos teóricos ayudan resolver varios problemas particulares importantes de la mecánica de flujos ideales y viscosos, no divergentes y compresibles, planos y tridimensionales. • Escribir un libro de texto en español, útil para los alumnos del nivel de Licenciatura y Posgrado del país, y a un precio razonable (se debe anotar que casi todos los libros disponibles actualmente a los alumnos mexicanos en bibliotecas están escritos en inglés, lo que representa dificultades adicionales para los alumnos). • Proporcionar material de capacitación adicional para profesores que lean cursos sobre mecánica de fluidos. El presente libro se base en los cursos semestrales impartidos durante varios años en los programas del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la UNAM y del Posgrado en Ciencias de la Tierra de la misma institución. Tengo esperanza en que este libro, a través de sus explicaciones, ejemplos y ejercicios, va a servir para los alumnos como un trampolín en el estudio más profundo de la mecánica de fluidos y sus aplicaciones para resolver problemas actuales de ciencia e ingeniería del país. También espero que el libro sea una herramienta de apoyo útil para especialistas en hidrodinámica, meteorología y geofísica. |
metadata.dc.description.hypothesis: | La mecánica de fluidos es un tema emocionante y fascinante con aplicaciones prácticas ilimitadas que van desde sistemas biológicos microscópicos hasta automóviles, aviones y propulsión de naves espaciales. Sin embargo, la mecánica de fluidos ha sido históricamente una de las asignaturas más desafiantes para estudiantes. Muchos problemas en mecánica de fluidos requiere algo más que el conocimiento del tema, pero también la intuición física y experiencia (por ejemplo, las ecuaciones de movimientos turbulentos o de capa límite). También es importante mostrar las capacidades y limitaciones de los métodos computacionales en el estudio de la dinámica de fluido. Nuestra esperanza es que este libro, a través de sus explicaciones de conceptos y su uso de ejemplos prácticos cierra la brecha entre el conocimiento y la aplicación adecuada de ese conocimiento. La mecánica de fluidos es un tema maduro; las ecuaciones y aproximaciones básicas están bien establecidos y se pueden encontrar en libros introductorios de mecánica de fluidos. Los libros difieren unos de otros en cómo material presentado. Un libro accesible sobre mecánica de fluidos debería representar material en un orden progresivo de simple a complejo, construyendo cada capítulo sobre los fundamentos establecidos en los capítulos anteriores. De esta manera, incluso los aspectos tradicionalmente desafiantes de la mecánica de fluidos se pueden aprender de manera efectiva. La mecánica de fluidos es, por su propia naturaleza, una materia altamente visual, y los estudiantes aprendan más económico mediante la estimulación visual. Por lo tanto, es imperativo que un buen libro de mecánica de fluidos también proporciona figuras de calidad y fotografías que ayudan a explicar la importancia de expresiones matemáticos. Énfasis en los aspectos físicos de la materia, además de representaciones y manipulaciones matemáticas, es otra característica importante de este libro. |
metadata.dc.description.strategies: | El campo multidisciplinario de la mecánica de fluidos es uno de los campos de física, matemáticas e ingeniería que se desarrollan más activamente. En los últimos 40 años, los métodos numéricos y experimentales de mecánica de fluidos han mejorado sustancialmente. Actualmente, los flujos tridimensionales dependientes del tiempo pueden ser modelados en computadoras de alto rendimiento, y la velocidad y la distribución de la presión, así como las fuerzas y momentos aerodinámicos pueden medirse en túneles de viento modernos, hasta hace poco no accesibles para investigadores.
A pesar de este impresionante desarrollo recientemente e incluso 100 años después de que Prandtl introdujera la teoría de la capa límite, los fundamentos siguen siendo el punto de partida para resolver problemas de flujo.
El material seleccionado es lo que creo que es de mayor interés en un libro sobre mecánica general de fluidos. También incluye temas de especial interés para geofísicos. En este libro, se presentan ramas importantes de la mecánica de fluidos de los medios incompresibles y compresibles, y se dan leyes básicas que describen el comportamiento característico del flujo.
Las siguientes características están incluidas en el libro:
1. Ilustraciones y fotografías se presentan para lectura fácil.
2. Los gráficos son herramientas de aprendizaje importantes que ayudan a los estudiantes a entender la materia.
3. Los principales libros y artículos relacionados se presentan en "Referencias" para facilitar estudio avanzado.
4. Los ejemplos y ejercicios se dan para probar la comprensión de los temas.
5. Se hace énfasis en los aspectos físicos de la materia además de representaciones y manipulaciones matemáticas.
Creo que el énfasis debería ayudar en el estudio de los mecanismos físicos y métodos de resolver problemas prácticos.
6. El uso eficaz de la asociación. Se dibujan paralelismos entre el tema y las experiencias cotidianas de los estudiantes para que pueden relacionar el tema con lo que ya saben.
7. Auto-instrucción. El material en el texto se presenta a un nivel que un estudiante promedio puede seguir cómodamente. Ya que los principios de la ciencia se basan en observaciones experimentales, la mayoría de las derivaciones en este texto son fáciles de seguir y comprender.
8. Nuestra filosofía es que la mejor forma de aprender es practicando. Por lo tanto, a lo largo del libro, se realizan esfuerzos especiales para fortalecer el material que se ha presentado anteriormente (como en el capítulo y en los capítulos anteriores).
9. En el libro damos ejemplos que son generados por la dinámica de fluidos computacional (CFD). Nuestra intención es contarles a los estudiantes sobre las oportunidades y las limitaciones de CFD como una herramienta de ingeniería.
10. A lo largo del libro se destacan ejemplos para mostrar a los estudiantes cómo la mecánica de fluidos tiene diversas aplicaciones en una amplia variedad de campos.
11. Se trata de mantener el libro autónomo para presentar un punto de vista unitario y completo. El objetivo del proyecto de dos años es escribir y publicar en la Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial, UNAM, un libro "Mecánica de Fluidos" para alumnos mexicanos y de América Latina de nivel de Licenciatura y Posgrado. El libro también puede servir como material de apoyo adicional para los profesores de América Latina que imparten cursos "Mecánica de fluidos", "Dinámica de fluidos", "Hidrodinámica", "Dinámica de océanos", "Dinámica de la atmósfera", etcétera. El libro se escribirá durante el primer año del proyecto. Durante el segundo año se terminará su edición y publicación. Véase el contenido del libro en la sección "Planteamiento del problema". La mecánica de fluidos es una materia excitante, con aplicaciones prácticas ilimitadas que van desde sistemas biológicos microscópicos (flujos de sangre, fluido cerebral en biomecánica) hasta sistemas macroscópicos (corrientes en océanos, mares y lagos; movimiento del aire en la atmósfera, pronóstico de tiempo y de cambios climáticos; control de la contaminación de aire y agua). En ingeniería, las leyes de la mecánica de fluidos se usan para diseñar aeronaves, submarinos, motores de reacción y de combustión interna, turbinas, bombas, compresores de aire, sistemas de tuberías, plantas de tratamiento de aguas negras, presas y sistemas de control de inundaciones. Como la ciencia, la mecánica de fluidos se sustenta en un balance adecuado entre teoría y experimentación. Dispone de un conjunto de leyes de conservación bien documentadas, lo que permite un tratamiento teórico riguroso. Sin embargo, la teoría se refiere principalmente a situaciones idealizadas y, por lo tanto, en los casos prácticos es válida sólo con cierto grado de aproximación. Así, para resolver un problema hidrodinámico hay que valorarlo, establecer suposiciones o aproximaciones y justificarlas, aplicar las leyes físicas pertinentes en sus formas apropiadas y resolver las ecuaciones, en la mayoría de los casos, no lineales. |
metadata.dc.description.goals: | Mi proyecto PAPIME PE100919 es de dos años (2019-2020). El objetivo del proyecto es publicar un libro de textos titulado “Mecánica de fluidos. Un enfoque teórico” (autor - Yuri N. Skiba). El libro está dirigido principalmente a los alumnos de Licenciatura y Posgrado de las universidades de México y América Latina. Durante el primer año del proyecto (2019) preparé mi libro, y en noviembre de 2019 lo envié a la editorial DGPyFE (UNAM). Pero, solo en marzo 2020 (después de 4 meses) la editorial contestó que 99 mil pesos asignados inicialmente por DGAPA no alcanzaban para publicar un libro de 660 páginas. Por lo tanto, la DGAPA decidió enviar el libro para otra revisión con el fin de evaluar sus méritos y la posibilidad de financiar su publicación. Tuve que esperar otros siete meses los resultados, y solo el 01 de octubre de 2020 recibí un dictamen aprobatorio. El resumen del Árbitro: “Es un raro libro de texto y de consulta que abarca los temas principales de la mecánica de fluidos. Recomiendo ampliamente su publicación, creo que formaría parte de mi colección sin duda alguna”. La decisión final de PAPIME, DGAPA (véase entre los documentos probatorios la carta de la Mtra. Laura Luna González, Directora de Apoyo a la Docencia, 20 de octubre de 2020): Clave de proyecto PAPIME: PE100919 Titulo de la obra: 'Mecánica de fluidos' Páginas: 650 Publicar 100 ejemplares impresos más edición electrónica en el formato ePub Costos: Formato impreso - 100 ejemplares : $ 144,936.04 Formato electrónico - ePub: $ 12,240.00 Monto total: $ 157,176.04 El 08 de noviembre de 2020 (dentro de tres semanas) tomé en cuenta los comentarios de dos revisores y entregué el libro a la editorial DGPyFE, UNAM. Después de otros 4 meses de espera, el 24 de febrero de 2021, la DGPyFE me informó: “Aún no hemos recibido los recursos completos para la edición de su libro Mecánica de Fluidos (proyecto PAPIME PE100919), sólo se realizó un depósito parcial. Sería conveniente que preguntara en DEGAPA por el estatus de este apoyo”. Hace una semana recibí cartas del CCA y de PAPIME, DGAPA, prometiendo pagar la totalidad de la edición y publicación del libro. Espero que todos los problemas finalmente hayan terminado y el libro se publique en 2021. Al final, me gustaría enfatizar que durante dos años de la implementación del proyecto trabajé duro y con alta calidad y siempre cumplí con mis obligaciones. Sin embargo, en cuestiones organizativas relacionadas con dos revisiones y edición del libro, nada dependía de mí. Solo tuve que esperar en todas las etapas del proyecto. La razón de los retrasos en la publicación del libro es que la financiación del proyecto fue insuficiente debido al crecimiento vertiginoso de los costos de publicación del libro. Se adjuntan documentos aprobatorios: el libro completo (8 archivos PDF), las cartas de dictámenes de los revisores, las cartas de dictámenes de la DGAPA, y las cartas de financiamiento para la publicación del libro. |
metadata.dc.description.selfAssessment: | El objetivo de mi proyecto PAPIME (2019-2020) es escribir y publicar un libro de textos titulado “Mecánica de fluidos. Un enfoque teórico” . El libro designado a los alumnos de Licenciatura y Posgrado de las universidades de México y América Latina. Por tanto, quisiera escribir un libro accesible, simple y sin detalles especiales, pero completo, para dar a conocer casi todas las secciones teóricas principales de la mecánica de fluidos. En noviembre de 2019, mi libro ya estaba listo para su edición y publicación. Tiene 12 capítulos y 69 párrafos: Introducción Capítulo 1. Ecuaciones básicas de movimiento Capítulo 2. Fundamentos de la termodinámica Capítulo 3. Fuerzas y energía Capítulo 4. Flujos potenciales Capítulo 5. Vorticidad Capítulo 6. Ondas en fluidos Capítulo 7. Modelos bidimensionales Capítulo 8. Flujos viscosos Capítulo 9. Capas límites Capítulo 10. Inestabilidad hidrodinámica Capítulo 11. Turbulencia Capítulo 12. Flujos compresibles Apéndices Referencias Índice analítico En noviembre de 2019 envié el libro a la DGPyFE y esperaba tenerlo publicado a finales de 2020. Desafortunadamente, comenzaron problemas no deseados que retrasaron significativamente su publicación. Solo en marzo 2020 (después de 4 meses) la editorial contestó que 99 mil pesos asignados por DGAPA no alcanzaban para publicar un libro de 660 páginas. Por lo tanto, la DGAPA decidió enviar el libro para otra revisión con el fin de evaluar sus méritos y la posibilidad de financiar su publicación. Así, tuve que esperar siete meses más, ya que solo el 01 de octubre de 2020 recibí un dictamen aprobatorio de los árbitros. Teniendo en cuenta los comentarios de los revisores, volví a enviar mi libro a DGPyFE, UNAM el 8 de noviembre de 2020. El 24 de febrero de 2021 (cuando pasó otros 4 meses), la editorial DGPyFE me informó que todavía existe un problema con el pago por publicar el libro. Aquí hay una cita de su carta: “Aún no hemos recibido los recursos completos para la edición de su libro Mecánica de Fluidos (proyecto PAPIME PE100919), sólo se realizó un depósito parcial. Sería conveniente que preguntara en DEGAPA por el estatus de este apoyo”. Al final me gustaría señalar que durante dos años trabajé duro y con alta calidad y siempre cumplí con mis obligaciones. Este es el estilo de mi trabajo científico durante 50 años. Sin embargo, en cuestiones organizativas relacionadas con los procesos de evaluación del libro y su financiación, nada dependía de mí. La financiación del proyecto resultó ser un gran problema y la principal razón de todas las demoras, ya que los precios para publicar el libro subieron drásticamente durante el año). Este es mi décimo libro y el sexto libro publicado en la DGPyFEб y me gustaría expresar mi opinión: Si la DGPyFE es una editorial de la UNAM, sin fines de lucro, entonces debería publicar libros de empleados de la UNAM a precios más asequibles. |
metadata.dcterms.provenance: | Centro de Ciencias de la Atmósfera |
metadata.dc.subject.DGAPA: | Física Capas límites Compresibilidad dinámica de fluidos Energía y fuerzas Termodinámica Turbulencia y estabilidad Vorticidad y viscosidad |
metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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