ESTÁTICA MARZO 2012

8/18/2019 ESTÁTICA MARZO 2012

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Facultad de Ciencia y Tecnología

Escuela de Ingeniería Civil y Gerencia de Construcciones

Sílabo

1. DATOS GENERALES:

1.1. Asignatura: ESTÁTICA1.2. Código: CTE0100 1.3. Créditos: 41.4. Horario: Lunes 7:00 a 9:00

Jueves 7:00 a 9:001.5. Nivel: 2 1.6. Paralelo: B1.7. Prerrequisitos: CTE01101.8. Periodo lectivo: Marzo - Julio 2012 1.9. Profesor: Ing. Juan Carlos Malo D. 1.10. Contacto del profesor: [email protected]

2. DESCRIPCIÓN

Estática inicia con una introducción conceptual de la Mecánica, luego el análisis de la resultante dediferentes sistemas de fuerzas, sistemas equivalentes, equilibrio de cuerpos rígidos, análisis deestructuras y termina con rozamiento.

Estática es una cátedra que fortalece el razonamiento y las secuencias lógicas y sienta los fundamentosbásicos del comportamiento de ciertas estructuras utilizadas dentro de la Ingeniería Civil, que permitan alestudiante enfrentar con solvencia los siguientes niveles, especialmente los relacionados con el áreaestructural, herramientas básicas para su formación profesional.

Esta asignatura relaciona Física I, además de Matemáticas I y Geometría y Trigonometría, vistas en elprimer nivel, con otras de niveles superiores como: Dinámica, Resistencia de Materiales, Mecánica deFluidos, Estructuras, Hormigón Armado y Dinámica Estructural, que constituyen las bases paraasignaturas relacionadas de manera directa con la carrera.

3. Referencias bibliográficas requeridas para el curso:

- Beer-Johnston, Mecánica Vectorial para Ingenieros: ESTÁTICA, Novena Edición, 2010, EditorialMcGraw Hill, México-México. 625 Pág. Ubicación: Biblioteca Hernán Malo de la UDA. (TextoGuía)


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- Hibbeler, Ingeniería Mecánica, ESTÁTICA, Decimosegunda Edición, 2010, Editorial Prentice HallHispanoamericana, S.A., México-México. 655 pág. Disponible: a través del profesor.- J.L. Meriam-L.G. Kraige, Mecánica Para Ingenieros: ESTATICA, Tercera Edición, 2002, Editorial

Reverté S.A, Barcelona-España. 627 Pág. Ubicación: Biblioteca Hernán Malo de la UDA.- Sears, Francis-Zemansky, Mark-Young, Hugh-Freedman, Roger, FÍSICA Universitaria, Volumen

1, Undécima Edición, 2004, Editorial Pearson Educación, México. 864 Pág. Ubicación: BibliotecaHernán Malo de la UDA.

4. Objetivos generales del curso:

Al término del curso, el alumno estará en capacidad de:

- Utilizar correctamente las unidades y magnitudes así como los principios para calcular resultantesde diferentes sistemas de fuerzas. (a, e) - Aplicar los conceptos fundamentales del equilibrio de partículas. (a, e) - Emplear los conceptos para plantear y resolver problemas de sistemas equivalentes de fuerzas y

equilibrio de cuerpos rígidos. (a, d, e) - Analizar y resolver estructuras básicas como armaduras y marcos e interpretar los resultados

obtenidos. (a, d, e) - Aplicar los conceptos de rozamiento en ciertos elementos utilizados en ingeniería. (a, d, e)

5. Relación del curso con el criterio “resultado de aprendizaje”:

Resultados o logros del

aprendizaje.

Contribución(alta, media, baja

= 3, 2, 1)El estudiante debe:

a) Conocimiento yaplicación de los conceptoscientíficos básicos de lacarrera.

3

- Aplicar de manera correcta las unidades, losprincipios fundamentales de la Mecánica y losconceptos tanto de resultante de sistemas de fuerzascomo de equilibrio de partículas y cuerpos rígidos en2D y 3D.

- Aplicar los conceptos de sistemas equivalentes defuerzas en 2D y 3D.

- Interpretar el comportamiento de estructuras

básicas como armaduras y marcos.- Aplicar el concepto de rozamiento en ciertoselementos dentro de la ingeniería como: cuñas ypoleas.

b) Identificación y definicióndel problema. ---

c) Factibilidad, evaluación yselección. ---


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d) Formulación deproblemas. 2

- Identificar el tipo de problema propuesto (resultantede fuerzas, sistemas equivalentes o equilibrio ya seade partículas o de cuerpos rígidos) y establecer lasecuencia lógica y la metodología adecuadas.

e) Resolución de problemas. 3

- Resolver la problemática planteada utilizandorecursos matemáticos, geométricos y trigonométricosque le permitan llegar a una solución correcta yseguidamente interpretar los resultados obtenidos.

f) Utilización deherramientasespecializadas.

---

g) Cooperación ycomunicación. ---

h) Estrategia y operación. ----

i) Ética profesional. ----

j) Conocimiento de códigosprofesionales.

----

k) Comunicación escrita. ----

l) Comunicación oral. ----

m) Comunicación digital. ----

n) Compromiso deaprendizaje continuo

----

o) Conocimiento entornocontemporáneo.

----

6. CONTENIDO Y CRONOGRAMA:

Capítulo 1: Introducción (4 Horas) Marzo 19 a Marzo 24

1.1 Concepto de Mecánica y clasificación.1.2 Conceptos fundamentales.1.3 Los seis principios fundamentales de la Mecánica.1.4 Sistemas de medida. Conversión de unidades.

Bibliografía:Beer, J. E. (2010). Mecánica Vectorial para Ingenieros. Estática: capítulo 1.

Capítulo 2: Fuerzas en el plano y en el espacio (16 horas) Marzo 26 a Abril 21

2.1 Leyes del triángulo y paralelogramo vectorial para la suma de fuerzas. Polígono vectorial.2.2 Vectores unitarios cartesianos: componentes de un vector2.3 Resultante de un sistema de fuerzas coplanares concurrentes.


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2.4 Momento de una fuerza. Principio de los momentos.2.5 Reducción de cargas distribuidas.2.6 Resultante de un sistema de fuerzas coplanares no concurrentes.2.7 Equilibrio de partículas. Diagrama de cuerpo libre.2.8 Componentes rectangulares de una fuerza en el espacio.2.9 Fuerza definida por su magnitud y dos puntos de su línea de acción.2.10 Resultante de fuerzas concurrentes en el espacio.2.11 Equilibrio de una partícula en el espacio.


Capítulo 3: Sistemas equivalentes de fuerzas (12 horas) Abril 23 a Mayo 12

3.1 Par de fuerzas y momento de par. Pares equivalentes. Suma de pares.3.2 Descomposición de una fuerza dada en una fuerza y un par. Aplicaciones en 3D.3.3 Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par. Aplicaciones en 3D.3.4 Reducción de un sistema formado por una fuerza y un par a una sola fuerza. Aplicaciones en 3D.


Capítulo 4: Equilibrio de cuerpos rígidos (12 horas) Mayo 14 a Junio 2

4.1 Diagrama de cuerpo libre.4.2 Reacciones en diferentes tipos de apoyos y conexiones en 2D.4.3 Equilibrio de sistemas planos. Ecuaciones de equilibrio en 2D y 3D.4.4 Equilibrio de un cuerpo sujeto a la acción de dos y tres fuerzas.


Capítulo 5: Análisis de estructuras (12 horas) Junio 4 a Junio 23

5.1 Armaduras. Armaduras simples.5.2 Análisis de una armadura por el método de los nudos.5.3 Nudos en condiciones especiales de carga.5.4 Análisis de una armadura por el método de las secciones.5.5 Marcos.


Capítulo 6: Rozamiento (8 horas) Junio 25 a Julio 7

6.1 Introducción.6.3 Leyes del rozamiento seco.6.3 Rozamiento en cuñas.6.4 Rozamiento en bandas planas y poleas.



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7. Evaluación:

PrimeraevaluaciónFecha: 4tasemana de

clases

SegundaevaluaciónFecha: 6tasemana de

clases

TerceraevaluaciónFecha: 9nasemana de

clases

Cuartaevaluación

Fecha: 15vasemana de clases

Cuarta evaluaciónFecha: período deexámenes finales

y supletorios

Trabajos 25% 25% 25%

Pruebas 75% 100% 75% 75%

Examen 100%

TOTAL 100% 100% 100% 100% 100%

7.1 Descripción de la evaluación:

Evaluación y calificación Calificación Fuentes deverificación

Fecha aproximada

- Trabajo 2Archivos con unamuestra dedocumentos deevaluación.

Hasta semana:abril 9

- Primera evaluación: pruebateórico- práctica, contenidoscapítulo 1 y capítulo 2: 2.1 al 2.6

6

- Segunda evaluación: pruebateórico-práctica, contenidoscapítulo 2: 2.7 al 2.11

6

Archivos con unamuestra dedocumentos deevaluación.

Hasta semana:Abril 23

- Trabajo 2Archivos con unamuestra dedocumentos deevaluación.

Hasta semana:Mayo 14

- Tercera evaluación: pruebateórico-práctica, contenidoscapítulo 3

6

- Trabajo 2 Archivos con una

muestra dedocumentos deevaluación.

Hasta semana:Junio 25

- Cuarta evaluación: pruebateórico-práctica, contenidoscapítulos 4 y 5

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SUBTOTAL 30

Examen final 20

Archivos con unamuestra dedocumentos deevaluación.

Julio 9 al 21

TOTAL 50


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TRABAJOS GRUPALES:

1. Grupal Nro. 1: Hallar el momento de una fuerza por cuatro métodos diferentes en 2D.Hallar la resultante de dos fuerzas concurrentes en 3D, aplicando descomposición encomponentes rectangulares.

2. Grupal Nro.2: Reducción de un sistema de fuerzas no concurrentes a una fuerza y un par y a unasola fuerza en 2D.

3. Grupal Nro. 3: Dada una armadura en 2D, determinar directamente los esfuerzos en ciertasbarras e identificar las barras de esfuerzo nulo.

8. Criterios de evaluación:

La capacidad de razonamiento se evaluará en cada una de las pruebas a través de la inclusión depreguntas que midan la destreza del estudiante en el desarrollo de procesos lógicos. Las pruebasincluirán preguntas de aplicación de conceptos a casos prácticos, de tal manera que el estudianterelacione permanentemente el marco teórico con el contexto real de su carrera.

En la resolución de ejercicios se evaluará la correcta aplicación de los conceptos teóricos así como elplanteamiento lógico para la solución del problema, los procesos aritméticos, algebraicos, geométricos ygráficos. Además se tomará en cuenta la lógica de la respuesta hallada.

La correcta conceptualización de cada una de las preguntas y el procedimiento empleado tendrán unporcentaje más alto en la calificación, pero también se tomará en consideración el valor correcto de larespuesta y su interpretación.

Para la prueba final se evaluará los temas tratados en la última parte del curso (capítulo 6) y

adicionalmente se escogerán temas correspondientes al resto de la materia.

Elaborado por: Ing. Juan Carlos Malo D.PROFESOR DE LA FACULTAD

Cuenca, marzo de 2012

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