Información detallada de curso |
Primer semestre 2019
Abr 16, 2024 |
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| Código y Nombre de la Asignatura: IBA 1030 - MECÁNICA ANALÍTICA |
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División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto. Ingeniería Mecánica 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 Niveles: Educación Continua, Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría Este curso contempla el equilibrio estático y dinámico de cuerpos considerados rígidos con fundamentos en las leyes de Newton. La asignatura establece las relaciones existentes entre las fuerzas que actúan sobre los cuerpos en reposo y en movimiento y el efecto que ellas causan sobre éstos. Se inicia con los conceptos básicos de equilibrio estático, estructuras, fuerzas internas en componentes mecánicos. Seguidamente se trata la cinemática, cinética y los métodos energéticos (Trabajo y energía, Impulso y cantidad de movimiento) para cuerpos rígidos en movimiento plano y en el espacio. 3. JUSTIFICACIÓN Muchos de los cuerpos que nos rodean se encuentran quietos o en movimiento, y esto pueden transformarse en fuentes de energía, en trabajo útil y transformar materia prima en productos que satisfagan nuestras necesidades. Pero el movimiento fuera de control puede causar graves accidentes y pérdidas cuantiosas, por lo que es deber de cualquier Ingeniero, no importa su especialidad, conocer y dominar las leyes que rigen el equilibrio y el movimiento de los cuerpos, ya que ellas son la clave de la aplicación exitosa de las nuevas tecnologías que demandan productos y servicios en menos tiempo. El curso provee al estudiante de los conocimientos y habilidades básicos para entender y analizar el estado de reposo y movimiento de los cuerpos rígidos. Adicionalmente, el curso permite desarrollar las competencias básicas de pensamiento y el auto dirección, la competencia investigativa y la toma de decisiones principalmente. 4. OBJETIVOS 4.1. OBJETIVO GENERAL Resolver problemas de equilibrio estático y dinámico de la partícula y del cuerpo rígido, enmarcados en sistemas de referencia newtonianos o inerciales. 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -Estudiar, analizar y deducir las expresiones matemáticas que permitan determinar el estado de equilibrio estático de las partículas y de los cuerpos rígidos. -Plantear y analizar los Diagramas de Cuerpo Libre (DCL) -Estudiar, comprender, analizar y deducir las expresiones matemáticas para: centros de gravedad y centroides de áreas y líneas y los momentos de inercia para áreas. -Estudiar y analizar problemas isostáticos de armaduras, marcos y máquinas -Estudiar y analizar de vigas sometidas a diferentes tipos de cargas y de apoyos -Explicar y aplicar los conceptos de fricción o rozamiento y resolver problemas que involucran fricción seca. -Estudiar, analizar y deducir expresiones matemáticas que permitan relacionar la posición, velocidad y aceleración de la partícula y de un cuerpo rígido en movimiento en el plano en un instante dado. 5. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Determinar la resultante de fuerzas concurrentes y resolver problemas de equilibrio de partículas Determinar el momento de un sistema de fuerzas aplicadas a un cuerpo rígido respecto a un punto y respecto a un eje dado. Aplicar las ecuaciones de equilibrio estático a cuerpos rígidos. Determinar centroides y centros de gravedad y momentos de inercia de áreas. Determinar en problemas isostáticos de armaduras, marcos y máquinas: reacciones vinculares externas e internas. Problemas isostáticos: determinar reacciones vinculares externas, diagramas de Fuerzas Cortantes y Momentos Flectores en vigas. Resolver problemas de fricción seca. Resolver problemas del movimiento plano de la partícula y del cuerpo rígido. 6. COMPETENCIAS -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 mecánica analítica. 7. METODOLOGÍA La metodología usada en el curso es una combinación de las exposiciones magistrales por parte del profesor, la pregunta mayéutica de Sócrates y la preparación previa a la clase de los temas por parte del estudiante con aclaración, control de los conceptos y resolución de problemas en la clase. Las actividades a desarrollar son talleres, resolución de problemas, trabajos de casa, ensayos, etc. 8. MEDIOS Salón de clases, tablero mágico, marcadores borrables, transparencias, retroproyector, video beam, pc portátil, biblioteca, hemeroteca. Sala digital experimental, catalogo Web. 9. CONTENIDO Equilibrio de partículas 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 cuerpos rígidos Fuerzas en Vigas Relación entre cargas, fuerzas cortantes y momentos flectores Fricción o Rozamiento Fuerzas Distribuidas: Momentos de inercia. Armaduras, marcos y máquinas. Fuerzas Internas en componentes mecánicos. Cinemática de la partícula y del sólido rígido en el plano. Movimiento plano de la partícula y del sólido rígido. 10. EVALUACIÓN Primer parcial: 35% Segundo parcial: 35% Examen final: 30% Los parciales y el examen final serán desarrollados de manera individual y cubrirán los temas estudiados hasta el día anterior a la fecha de la aplicación del examen y se realizarán en las fechas establecidas al comenzar el curso. Su contenido estará conformado por problemas y preguntas relativas a la teoría. 11. BIBLIOGRAFIA BEER, F y JHONSTON E. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática y Dinámica. 7 ed. Mc Graw Hill. Interamericana 2004 NAVARRO, JAVIER. Apuntes de Dinámica. En preparación. PYTEL, ANDREW. Ingeniería Mecánica: Estática y Dinámica. 2 ed. International Thomson. México 1999 BARUH, HAIM. Analytical Dynamics, Mc Graw Hill 1a edición. Boston 1999. GREENWOOD, Donald. Principles of Dynamics, Prentice Hall 2da ed., New Jersey. IRVING, Shames. Mecánica para Ingenieros, Prentice Hall, 4a Ed, Madrid, 1999. SOUTAS LITLE Robert, INMAN Daniel, Engineering Mechanics- Dynamics, Prentice Hall, 1a Ed, New Jersey. 1999. MERIAM, J. L. Engineering Mechanics: Statics and Dynamics. John Wiley & sons. Inc. 4. ed. USA MERIAM, J. L and KRAIG, L.G. Statics and Dynamics. John Wiley & sons. Inc. 4. ed. USA, 1997. SANDOR, BELA I. Ingeniería Mecánica: Dinámica. 2 ed. Prentice-Hall Hispanoamericana. México. 1987 BEDFORD, ANTHONY. Mecánica Para Ingeniería: Estática y Dinámica. Prentice-hall. 1 ed. México 1996 REVISTAS MACHINE DESIGN CLEVELAND, OH: PENTON PUBLISHING JOURNAL OF APPLIED MECHANICS. TRANSACTIONS OF THE ASME / AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. JOURNAL OF DYNAMIC SYSTEMS MEASUREMENT , AND CONTROL : TRANSACTIONS OF THE ASME / AMERICAN SOCIETY MECHANICAL ENGINEERS. JOURNAL OF MECHANICAL DESIGN: TRANSACTIONS OF THE ASME / AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. BASE DE DATOS Engineering Index |
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