Información detallada de curso |
Primer semestre 2017
May 14, 2024 |
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| Código y Nombre de la Asignatura: IBA 4050 - ESTATICA (IM) |
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División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto. Ing. Civil y Ambiental FIS 1020 Calificación mínima de 3.0 y MAT 1110 Calificación mínima de 3.0 Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 4.000 Horas de Teoría 0.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Continua, Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría Con base en las leyes de Newton y en los principios del cálculo vectorial, el curso hace énfasis en el análisis de las condiciones para que un elemento (sea éste una partícula, un cuerpo rígido o una estructura) se encuentre en estado de equilibrio estático. La Estática permite al estudiante comprender las condiciones y el comportamiento real de todos los elementos que hacen parte de una estructura, estáticamente determinada, la cual debe satisfacer una necesidad humana 3. JUSTIFICACION La enseñanza de la Estática tiene como propósito fundamental desarrollar la capacidad analítica de los estudiantes, con el fin de que apliquen correctamente los principios de la mecánica a la solución de problemas de ingeniería, así como servir de soporte para el diseño creativo de sistemas y procesos destinados a satisfacer necesidades humanas. Una actividad del Ingeniero dedicado al cálculo y diseño de elementos estructurales, es establecer exactamente las relaciones entre las fuerzas exteriores (cargas y reacciones) y los efectos internos que estas generan (fuerza normal, fuerza cortante y momento flector). Estos resultados en combinación con las propiedades físico - mecánicas del material son la base para establecer las dimensiones y formas más económicas de dichos elementos. La estática estudia y analiza precisamente para los casos más importantes en la ingeniería los enlaces entre estas fuerzas y las relaciones geométricas de los diferentes elementos de un cuerpo abriendo así el gran camino en el cálculo y el diseño. 4. OBJETIVOS 4.1. OBJETIVOS GENERALES -Formular matemáticamente problemas prácticos en situaciones de equilibrio a través de la aplicación de los principios básicos de la Mecánica y solucionarlos de una manera organizada y lógica además de revisar sus resultados en términos de la física del mismo. 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -Calcular analítica y gráficamente las condiciones necesarias para que una partícula o cuerpo rígido se mantenga en equilibrio. -Dibujar en forma técnica y correcta los diagramas de cuerpo libre para el análisis estático. -Manejar adecuadamente los sistemas equivalentes de fuerzas. -Calcular centroides, centros de gravedad, los momentos de inercia y producto de inercia para todo tipo de sección. -Analizar estructuras estáticamente determinadas (armaduras - marcos o entramados, máquinas y vigas). -Aplicar los conceptos fundamentales de la fricción en seco entre los cuerpos sólidos. -Durante el desarrollo del curso el estudiante deberá poner en práctica habilidades de comunicación oral, escrita y gráfica a través de exposiciones de temas y sustentaciones de trabajos y tareas propuestas por el profesor. 5. COMPETENCIAS El estudiante debe traer un sólido conocimiento en las siguientes asignaturas: Algebra, Geometría, Trigonometría, Geometría Analítica, Algebra Lineal, Física Mecánica, Cálculo Diferencial, Cálculo Integral, Expresión Gráfica. Esto le permitirá comprender adecuadamente y en forma sencilla, los conceptos básicos de la Estática. Con esto el estudiante podrá: Modelar y resolver problemas de los diferentes temas tratados en el curso (identificar, comprender, argumentar, desarrollar, establecer relaciones y dar soluciones). Comunicarse en el Lenguaje propio de la Estática 6. METODOLOGIA -Exposiciones del profesor en clase, talleres, trabajos y tareas propuestas por el profesor. -Lectura analítica de temas y desarrollo de tareas y trabajos escritos, sustentables, propuestos por el profesor. 7. MEDIOS Biblioteca, publicaciones y consultas en la WEB. 8. CONTENIDO Introducción general. Principios fundamentales. Sistemas de unidades. Método para solución de problemas Estática de la Partícula Componentes vectoriales (2D) Equilibrio de una partícula (2D). Componentes vectoriales de una fuerza (3D). Equilibrio de una partícula (3D). Cuerpos Rígidos - Sistemas equivalentes de fuerzas Cuerpos rígidos y momento de una fuerza con respecto a un punto. Momento de una fuerza con respecto a un eje Momento de un par. Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par Equilibrio de cuerpo rígido y tipos de apoyo (2D). Equilibrio de cuerpo rígido y tipos de apoyo (3D). Centroides (áreas). Centro de gravedad de placas Centroides (líneas). Centro de gravedad de cuerpos Cargas distribuidas sobre vigas. Segundo momento de área Teorema de ejes paralelos. Ejes principales de inercia. Círculo de Morh. Análisis de Estructuras Introducción. Definición de armadura. Método de nodos (2D). Armaduras método de secciones Estructuras que contienen miembros de varias fuerzas (Marcos). Estructuras que contienen miembros de varias fuerzas (Máquinas). Fuerzas Interna Fuerzas internas en componentes mecánicos Vigas: diagramas (N, V, y M) por el método de las secciones Relaciones carga-cortante-momento flector Rozamiento Introducción. Definición. Tipos de rozamiento Leyes del rozamiento seco. Coeficiente de fricción. Cables Cables con carga concentrada Cables con carga distribuida Cable parabólico Catenaria 9. BIBLIOGRAFIA BORESI, Arthur P. SCHMIDT, Richar J. Ingeniería Mecánica, Estática, editorial Thomson, 1era edición, México, 2001 BEER & JHONSON. Mecánica Vectorial Para ingenieros, Mc Graw-Hill, 6ta edición, Naucalpan de Juárez, México, 1997. J.L. Meriam & L.G. Kraige. Statics, editorial Wiley, 4ta edición, USA, 1997. |
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