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SLABO DE ESTATICA (Z211) 2015-3

1. DATOS GENERALES Facultad: Ingeniera Industrial y Mecnica

Carrera: Ingeniera Mecnica, Electromecnica, Aeronutica y Automotriz

Coordinador: Fabin Vizcarra Campana

Requisitos: ZF03 Mecnica

Competencias: Diseo y Fabricacin, y Criterio cientfico

Nmero de crditos: 4

Nmero de horas: Horas terico-

prcticas Horas de

evaluacin

Horas trabajo autnomo reflexivo

Total

56 2 6 64

2. FUNDAMENTACIN

El propsito del curso es que el estudiante adquiera los conocimientos ms importantes sobre el anlisis del cuerpo rgido cuando est sometido a la accin de fuerzas, momentos o torques en su estado de reposo o equilibrio, para su posterior uso en los clculos bsicos ingenieriles de elementos de mquinas y estructuras (puentes, prticos, tijerales, armaduras. Etc.).

3. SUMILLA Introduccin. Sistemas de fuerzas y momentos. Equilibrio de un cuerpo rgido. Centroides y centros de gravedad. Introduccin al anlisis estructural. Fuerzas internas de miembros estructurales. Rozamiento.

4. LOGRO GENERAL DE APRENDIZAJE Al final de la asignatura el estudiante tendr la capacidad de analizar problemas propios de la ingeniera en forma sencilla y lgica aplicando los principios de la Mecnica para su posterior uso en los cursos de Dinmica y Resistencia de Materiales. Desarrollar en el estudiante la habilidad de simplificar los problemas reales desde su descripcin fsica hasta el modelo o representacin simblica sobre los cuales se aplican la Mecnica.

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5. UNIDADES Y LOGROS ESPECFICOS DE APRENDIZAJE

Unidad de aprendizaje 1 Fundamentos para Esttica

Semana 1, 2 y 3

Logro especfico de aprendizaje Al finalizar la unidad los estudiantes conocen los principios bsicos y fundamentales de la fsica, matemtica y mecnica para su posterior uso en el curso. Temario

Conceptos fundamentales Definicin del curso. Ubicacin del curso en la mecnica. Breve repaso de trigonometra y algebra. Magnitudes escalares y vectoriales.

Sistemas equivalentes de fuerzas Definicin de fuerza en una partcula, cuerpo rgido. Transmisibilidad. Tipos de fuerzas. Suma y diferencia de fuerzas. Componentes rectangulares y no rectangulares. Sistema de fuerzas recurrentes, paralelas y coplanares. Traslacin de una fuerza a una posicin paralela con su par de traslado.

Vector momento o torque Definicin y demostracin de torques equivalentes. Momento o torque de una fuerza respecto a un punto.

Unidad de aprendizaje 2 Sistemas en equilibrio

Semana 4 y 5

Logro especfico de aprendizaje Al finalizar la unidad los estudiantes aprenden y calculan los diferentes tipos de apoyos y conexiones externas; y las fuerzas sobre un cuerpo rgido en su estado de reposo o equilibrio dinmico.

Temario Equilibrio sobre una partcula y cuerpo rgido

Segunda y tercera Ley de Newton. Casos particulares. Casos especiales de equilibrio.

Apoyos y conexiones en cuerpos rgidos Tipos de apoyo. Rodillos. Rueda. Gua. Ranura lisa. Pasadores lisos. Rozamiento. Empotramiento o soporte liso. Soldadura.

Unidad de aprendizaje 3 Centro de gravedad y centroides

Semana 6, 7 y 8

Logro especfico de aprendizaje El estudiante al trmino de la unidad calcula el centro de gravedad y centroides en dos y tres dimensiones, cuerpos compuestos y el teorema de Pappus Guldinus.

Temario Centro de gravedad y centroides

Definicin. Clasificacin de centroides. Centro de masa. Centroides de volumen, rea y lnea.

Cuerpos compuestos y Teorema de Pappus-Guldinus Centro de gravedad y centroides para cuerpos compuestos en el plano.

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Unidad de aprendizaje 4 Anlisis de Armaduras

Semana 9, 10 y 11

Logro especfico de aprendizaje El alumno aprende y calcula estructuras bsicas como son armaduras, marcos y maquinas por diferentes mtodos, parte esencial de diseo de puentes, techos.

Temario Introduccin al Anlisis estructural

Definicin de estructuras. Clasificacin: Armaduras, marcos y mquinas simples. Armaduras planas. Definicin. Mtodos de clculo. Tipos de perfiles estructurales. Materiales y uniones.

Mtodos de los nudos para Armaduras planas Procedimiento de clculo por el mtodo de nudos.

Mtodos de corte, secciones y marcos Procedimiento de clculo por el mtodo de cortes o secciones. Marcos y mquinas.

Unidad de aprendizaje 5 Tpicos especiales en Esttica

Semana 12, 13 y 14

Logro especfico de aprendizaje El alumno aprende sobre fuerzas y momentos internos de una viga para su posterior diseo bsico de la misma. Fuerzas de rozamiento.

Temario Distribucin de fuerzas coplanares (fuerzas y momentos internos)

Definicin. Distribucin de fuerzas rectangulares, triangulares. Fuerzas y momentos internos en una viga. Fuerza cortante, momento flector y momento torsor.

Diagramas de fuerza cortante, momento flector y torsor Procedimiento. Conveccin de signos. Mtodos de clculo por reas. Diagramas de fuerza interna cortante, momento interno flector. Interpretacin de los diagramas.

Fuerzas de rozamiento Definicin. Tipos de rozamiento. Utilidad. Rozamiento en cuas.

6. METODOLOGA

Clases tericas con ayuda multimedia. Se analizara temas prcticos reales durante el desarrollo de clase. Se propiciara el aprendizaje autnomo a travs de trabajos de investigacin. Tambin se promover el aprendizaje basado en evidencias utilizando la plataforma chamilo.

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7. SISTEMA DE EVALUACIN

El promedio final (PF) del curso se determina de la siguiente manera:

PF = (0.2PC1 + 0.2PC2 + 0.2PC3 + 0.4EF)

Donde: PC1 es una prctica grupal de 4 estudiantes. PC2 y PC3 son prcticas calificadas individuales. EF es Examen Final

Nota:

Solo se podr rezagar el Examen final.

El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso.

No se elimina ninguna prctica calificada.

La nota mnima aprobatoria es 12 (doce).

En el caso de que un alumno no rinda una prctica calificada (PC) y, por lo tanto, obtenga NS, esta es reemplazada con la nota que se obtenga en el examen final o de rezagado. En caso de que el alumno tenga ms de una prctica calificada no rendida, solo se reemplaza la prctica calificada de mayor peso. No es necesario que el alumno realice trmite alguno para que este remplazo se realice.

8. FUENTES DE INFORMACIN

Bibliografa base:

MERIAM, J., KRAIGE, G. Mecnica para Ingenieros: Esttica. Editorial Reverte. Espaa.

BEER, F, JOHNSTON, R. Mecnica Vectorial para Ingenieros. Esttica. Editorial McGraw Hill. Mxico.

Bibliografa complementaria:

HIBBELER, R. Mecnica para Ingenieros - Esttica. Editorial Prentice Hall. Mxico.

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9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Unidad de Aprendizaje

Semana Tema Actividades y evaluaciones

Unidad 1 Fundamentos para Esttica

01 Conceptos fundamentales

Conocen los principios bsicos y fundamentales de la fsica, matemtica y mecnica.

02 Sistemas equivalentes de fuerzas

Se familiarizan con los tipos de fuerzas, operaciones y componentes.

03 Vector momento o torque

Al culminar la unidad est apto para el uso en el curso de torques o momentos.

Unidad 2 Sistemas en

equilibrio

04 Equilibrio sobre una partcula y cuerpo rgido

Conoce y aplica la segunda y tercera ley de Newton. Aprende casos particulares de equilibrio.

PRACTICA CALIFICADA 1 Trabajo autnomo 1: 2 ptos Preguntas de prctica: 18 ptos

05 Apoyos y conexiones en cuerpos rgidos

Practica con diferentes tipos de apoyos.

Unidad 3 Centro de gravedad y centroides

06 Centro de gravedad y centroides

Calcula el centro de gravedad y centroides de volumen, rea y lnea.

07 Cuerpos compuestos y Teorema de Pappus-Guldinus

Determinar centro de gravedad y centroides para cuerpos compuestos.

08 Seminario y Practica Calificada

PRACTICA CALIFICADA 2 Trabajo autnomo 2: 2 ptos Preguntas de prctica: 18 ptos

Unidad 4 Anlisis de Armaduras

09 Introduccin al Anlisis estructural

Conoce las estructuras, su uso y clasificacin como armaduras, marcos y maquinas simples

10 Mtodo de los nudos para Armaduras planas

Procedimiento de clculo por el mtodo de nudos. Seminarios.

11 Mtodo de corte, secciones y marcos

Procedimiento de clculo por mtodo de cortes o secciones. Marcos y maquinas

Unidad 5 Tpicos

especiales en Esttica

12 Distribucin de fuerzas coplanares (fuerzas y momentos internos)

Conoce operaciones con fuerzas rectangulares y triangulares.

Fuerzas y momentos internos en viga. Fuerza cortante, momento flector y momento torsor

PRACTICA CALIFICADA 3 Trabrajo autnomo 3: 2 ptos Preguntas de prctica: 18 ptos

13 Diagramas de fuerza cortante, momento flector y torsor

Procedimiento. Convencin de signos. Mtodo de clculo por reas.

Diagramas de fuerza interna cortante, momento flector. Interpretacin de diagramas

14 Fuerzas de rozamiento El alumno comprende y calcula las fuerzas de rozamiento en cuas y otros cuerpos

15 Examen Final

16 Examen de Rezagado

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TRABAJO AUTNOMO REFLEXIVO

Trabajo autnomo reflexivo comprende las siguientes actividades: Lecturas que sern cargadas al NIMBUS y Tareas de Investigacin.

Actividad Semana Horas

Lectura y resumen del artculo tcnico 1 4 2

Lectura y resumen del artculo tcnico 2 8 2

Lectura y resumen del artculo tcnico 3 12 2

Ficha de preguntas:

Qu fue lo que te pareci ms valioso/ til al llevar este curso? Por qu?

Cul fue la mayor dificultad que tuviste al estudiar este curso? Por qu?

Cmo este curso se vincula con tu carrera?

Qu competencias especficas o generales de tu perfil profesional crees que se desarrollan en este curso? Sustenta tu respuesta.

FECHA DE ACTUALIZACIN: 01/07/2015