UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL APROBADO EN EL CONSEJO DE FACULTAD DE INGENIERÍA ACTA DEL 13 DE MAYO DE 2008 NRO 1725. PROGRAMA DE MECÁNICA ANALÍTICA El presente formato tiene la finalidad de unificar la presentación de los programas correspondientes a los cursos ofrecidos por el Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental NOMBRE DE LA MATERIA PROFESOR OFICINA HORARIO DE CLASE HORARIO DE ATENCION MECANICA ANALITICA Manuel Builes Brand 20-413 WV 6:00-8:00 Nota 1: Nota 2: INFORMACION GENERAL Código de la materia Semestre Área Horas teóricas semanales Horas teóricas semestrales No. de Créditos Horas de clase por semestre Campo de formación Validable Habilitable Clasificable Requisitos Correquisitos Programa a los cuales se ofrece la materia ISA - 304 2007/2 Ingeniería aplicada 04 64 04 64 Física mecánica, S S S Ingeniería Sanitaria 1 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL página 2 INFORMACION COMPLEMENTARIA Propósito del curso: Darle al estudiante herramientas de física mecánica, aplicada a casos específicos de su formación integral en la ingenieria aplicada. Justificación: El medio necesita día a día de diferentes elementos estructurales para poder salvar los retos que se nos imponen, con esta materia el estudiante debe estar en capacidad de analizar las fuerzas que intervienen en estas estructuras. Objetivo General: Objetivos Específicos: Aplicar los principios físicos de la mecánica clásica y los elementos matemáticos y vectoriales en la solución de problemas de Ingeniería, concretamente en el análisis de fuerzas y sus consecuencias sobre el comportamiento de estructuras y máquinas. Adquirir la habilidad para la obtención de los diagramas de sólido libre de los cuerpos sometidos a fuerzas. Desarrollar la capacidad de análisis para predecir el comportamiento de los mecanismos y estructuras cuando son sometidos a fuerzas. Comprender en tanto como sea posible la forma en que los efectos estáticos de las fuerzas se distribuyen y afectan toda la estructura, porque a través de ese conocimiento es que se puede comprender como funciona la construcción en lo que a su resistencia y estabilidad se refiere. Despertar curiosidad por los problemas estructurales generales y por los métodos prácticos de resolución mediante el uso de herramientas computacionales. Contenido resumido 2 3 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 3 UNIDADES DETALLADAS Unidad No. INTRODUCCION Tema(s) a desarrollar Subtemas Presentación del programa .Resumen de herramientas matemáticas Análisis dimensional. Principios básicos de la Mecánica. Sistemas de unidades. No. de semanas que se le dedicarán a esta unidad 4 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 4 Unidad No. 1 Tema(s) a desarrollar Subtemas Fuerzas en el plano: Resultante de fuerzas y componentes rectangulares en el plano Equilibrio de una partícula en el plano Fuerzas en el espacio: Componentes rectangulares de una fuerza en el espacio. Equilibrio de una partícula en el espacio. No. de semanas que se le dedicarán a esta unidad Ferdinand P. Beer y E. Russell Johnston, "MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS Estática", Edit. Mc. Graw Hill. Russell C. Hibbeler, "MECÁNICA PARA INGENIEROS - ESTÁTICA", CECSA, 1983 "STATICS – Engineering Mechanics", A. Bedford y W. Fowler, Edit. Addison Wesley "MECÁNICA PARA INGENIERÍA y sus Aplicaciones - Estática I - Dinámica II", Mc. Gill y King, Grupo Editor Iberoamérica. “ESTÁTICA” .J.L. Meriam. Ed. Reverte. “INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA” .Andrew, Pytel, Jaan Kiusalaas. Ed Thomson, 2ª ed. “INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA”. Boresi Arthur P, Schmidt Richard J. Ed. Thomson Learning. Año 2001. “MECÁNICA PARA INGENIEROS – ESTÁTICA “. Irving H Shames Ed. Prentice Hall “ 4ª ed. 1999. 5 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 5 Unidad No. 2 Tema(s) a desarrollar Subtemas Momento de una fuerza respecto a un punto. Momento de una fuerza respecto a una eje. Momento de un par de fuerzas. Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par. Sistemas equivalentes de fuerzas. No. de semanas que se le dedicarán a esta unidad Ferdinand P. Beer y E. Russell Johnston, "MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS Estática", Edit. Mc. Graw Hill. Russell C. Hibbeler, "MECÁNICA PARA INGENIEROS - ESTÁTICA", CECSA, 1983 "STATICS – Engineering Mechanics", A. Bedford y W. Fowler, Edit. Addison Wesley "MECÁNICA PARA INGENIERÍA y sus Aplicaciones - Estática I - Dinámica II", Mc. Gill y King, Grupo Editor Iberoamérica. “ESTÁTICA” .J.L. Meriam. Ed. Reverte. “INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA” .Andrew, Pytel, Jaan Kiusalaas. Ed Thomson, 2ª ed. “INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA”. Boresi Arthur P, Schmidt Richard J. Ed. Thomson Learning. Año 2001. “MECÁNICA PARA INGENIEROS – ESTÁTICA “. Irving H Shames Ed. Prentice Hall “ 4ª ed. 1999. 6 7 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 6 Unidad No. 3 Tema(s) a desarrollar Subtemas Equilibrio en dos dimensiones Equilibrio de un sólido sometido a dos y tres fuerzas Equilibrio en tres dimensiones No. de semanas que se le dedicarán a esta Ferdinand P. Beer y E. Russell Johnston, "MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS Estática", Edit. Mc. Graw Hill. Russell C. Hibbeler, "MECÁNICA PARA INGENIEROS - ESTÁTICA", CECSA, 1983 "STATICS – Engineering Mechanics", A. Bedford y W. Fowler, Edit. Addison Wesley "MECÁNICA PARA INGENIERÍA y sus Aplicaciones - Estática I - Dinámica II", Mc. Gill y King, Grupo Editor Iberoamérica. “ESTÁTICA” .J.L. Meriam. Ed. Reverte. “INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA” .Andrew, Pytel, Jaan Kiusalaas. Ed Thomson, 2ª ed. “INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA”. Boresi Arthur P, Schmidt Richard J. Ed. Thomson Learning. Año 2001. “MECÁNICA PARA INGENIEROS – ESTÁTICA “. Irving H Shames Ed. Prentice Hall “ 4ª ed. 1999. 8 9 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 7 Unidad No. 4 Tema(s) a desarrollar Subtemas Centroides de áreas y líneas Primeros momentos de áreas y líneas Determinación de centroides por integración Cargas distribuidas en vigas Ejemplos de aplicación No. de semanas que se le dedicarán a esta BIBLIOGRAFÍA BÁSICA correspondiente a esta unidad: Ferdinand P. Beer y E. Russell Johnston, "MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS Estática", Edit. Mc. Graw Hill. Russell C. Hibbeler, "MECÁNICA PARA INGENIEROS - ESTÁTICA", CECSA, 1983 "STATICS – Engineering Mechanics", A. Bedford y W. Fowler, Edit. Addison Wesley "MECÁNICA PARA INGENIERÍA y sus Aplicaciones - Estática I - Dinámica II", Mc. Gill y King, Grupo Editor Iberoamérica. “ESTÁTICA” .J.L. Meriam. Ed. Reverte. “INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA” .Andrew, Pytel, Jaan Kiusalaas. Ed Thomson, 2ª ed. “INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA”. Boresi Arthur P, Schmidt Richard J. Ed. Thomson Learning. Año 2001. “MECÁNICA PARA INGENIEROS – ESTÁTICA “. Irving H Shames Ed. Prentice Hall “ 4ª ed. 1999. 10 11 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 8 Unidad No. 5 Tema(s) a desarrollar Subtemas Armaduras simples. Método de los nudos. Método de las secciones Armaduras en el espacio Análisis de Marcos No. de semanas que se le dedicarán a esta BIBLIOGRAFÍA BÁSICA correspondiente a esta unidad: Ferdinand P. Beer y E. Russell Johnston, "MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS Estática", Edit. Mc. Graw Hill. Russell C. Hibbeler, "MECÁNICA PARA INGENIEROS - ESTÁTICA", CECSA, 1983 "STATICS – Engineering Mechanics", A. Bedford y W. Fowler, Edit. Addison Wesley "MECÁNICA PARA INGENIERÍA y sus Aplicaciones - Estática I - Dinámica II", Mc. Gill y King, Grupo Editor Iberoamérica. “ESTÁTICA” .J.L. Meriam. Ed. Reverte. “INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA” .Andrew, Pytel, Jaan Kiusalaas. Ed Thomson, 2ª ed. “INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA”. Boresi Arthur P, Schmidt Richard J. Ed. Thomson Learning. Año 2001. “MECÁNICA PARA INGENIEROS – ESTÁTICA “. Irving H Shames Ed. Prentice Hall “ 4ª ed. 1999. 12 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 9 Unidad No.6 Tema(s) a desarrollar Subtemas Fuerzas en vigas y cables Fuerzas internas en componentes mecánicos Fuerza cortante y momento flector en un viga Diagramas de fuerza cortante y momento flector Relación entre carga, fuerza cortante y momento flector Ejemplos de aplicación No. de semanas que se le dedicarán a esta BIBLIOGRAFÍA BÁSICA correspondiente a esta unidad: Ferdinand P. Beer y E. Russell Johnston, "MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS Estática", Edit. Mc. Graw Hill. Russell C. Hibbeler, "MECÁNICA PARA INGENIEROS - ESTÁTICA", CECSA, 1983 "STATICS – Engineering Mechanics", A. Bedford y W. Fowler, Edit. Addison Wesley "MECÁNICA PARA INGENIERÍA y sus Aplicaciones - Estática I - Dinámica II", Mc. Gill y King, Grupo Editor Iberoamérica. “ESTÁTICA” .J.L. Meriam. Ed. Reverte. “INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA” .Andrew, Pytel, Jaan Kiusalaas. Ed Thomson, 2ª ed. “INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA”. Boresi Arthur P, Schmidt Richard J. Ed. Thomson Learning. Año 2001. “MECÁNICA PARA INGENIEROS – ESTÁTICA “. Irving H Shames Ed. Prentice Hall “ 4ª ed. 1999. 13 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 9 Unidad No.7 Tema(s) a desarrollar Subtemas Cables con cargas concentradas Cables con cargas distribuidas Ejercicios de aplicación No. de semanas que se le dedicarán a esta BIBLIOGRAFÍA BÁSICA correspondiente a esta unidad: Ferdinand P. Beer y E. Russell Johnston, "MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS Estática", Edit. Mc. Graw Hill. Russell C. Hibbeler, "MECÁNICA PARA INGENIEROS - ESTÁTICA", CECSA, 1983 "STATICS – Engineering Mechanics", A. Bedford y W. Fowler, Edit. Addison Wesley "MECÁNICA PARA INGENIERÍA y sus Aplicaciones - Estática I - Dinámica II", Mc. Gill y King, Grupo Editor Iberoamérica. “ESTÁTICA” .J.L. Meriam. Ed. Reverte. “INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA” .Andrew, Pytel, Jaan Kiusalaas. Ed Thomson, 2ª ed. “INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA”. Boresi Arthur P, Schmidt Richard J. Ed. Thomson Learning. Año 2001. “MECÁNICA PARA INGENIEROS – ESTÁTICA “. Irving H Shames Ed. Prentice Hall “ 4ª ed. 1999. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 10 14 METODOLOGÍA a seguir en el desarrollo del curso: Clase magistral con participación del estudiante en la solución de problemas y ejercicios prácticos Consulta por parte de los estudiantes de las fuentes bibliográficas recomendadas, para ampliar los temas y realizar los trabajos propuestos Complementación de la teoría por parte de los estudiantes mediante la realización de talleres, trabajos y traducciones. EVALUACIÓN Actividad Primer parcial Segundo Parcial Trabajo final Talleres extractase y/o exposiciones Porcentaje 25 30 30 15 Fecha (día, mes, año) Actividades de asistencia obligatoria Parciales, exposiciones 15 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL Página 11 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA por unidades: Contenido de todo el programa BOWLES J.E.; Foundation Analysis and Design, fifth edition. Mc Graw Hill, international edition, 1996. - DAS B.M.; Principios de Ingeniería de Cimentaciones, Tomson, quinta edición, 2006. - PECK, HANSON AND THORNBURN, Ingeniería de Cimentaciones, Limusa – Noriega editores, primera edición, 2002. - CRESPO V.C.;Mecánica de Suelos y Cimentaciones, Limusa Noriega editores, Cuarta edición, 1998. - JUAREZ B.; RICO R. Mecánica de Suelos – Tomo I – Fundamentos de la Mecánica de Suelos. Tercera edición. Editorial Limusa. 1992. - JUAREZ B.; RICO R. Mecánica de Suelos – Tomo II – Teoría y aplicaciones de la mecánica de suelos. Tercera edición. Editorial Limusa. 1992. - BERRY P.L & REID D. Mecánica de Suelos. McGraw-Hill. 415 p. 1993. - DELGADO D. M, Ingeniería de fundaciones – Fundamentos e introducción al análisis geotécnico. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería 1996. - NORMAS ASTM (American Society for Testing and Materials). 16