Planificaciones 7359 - Estabilidad I (Estática) Docente responsable: LA CAVA ANTONIO VICENTE

7359 - Estabilidad I (Estática)
PLANIFICACIONES
Planificaciones
7359 - Estabilidad I (Estática)
Docente responsable: LA CAVA ANTONIO VICENTE
1 de 5
Actualización: 2ºC/2013
7359 - Estabilidad I (Estática)
PLANIFICACIONES
Actualización: 2ºC/2013
OBJETIVOS
Lograr que el alumno pueda evaluar el equilibrio de los cuerpos cargados y su interacción con los cuerpos a los
que se halla vinculado, para poder, en la asignatura Estabilidad II hacer un estudio de la resistencia rigidez y
estabilidad y en las materias propias de su especialidad, aplicar esos conocimientos a cuerpos con forma
específica, de distintos materiales, condiciones de operación, reglamentos.
CONTENIDOS MÍNIMOS
-
PROGRAMA SINTÉTICO
1 Introducción
2 Magnitudes Vectoriales de la Estática
3 El Cuerpo Libre Cargado: Síntesis. Equilibrio
4 El Cuerpo Vinculado
5 Las Fuerzas
6 Sistemas de Cuerpos Vinculados
7 Cinemática de Pequeños Movimientos – Trabajo Virtual en Cuerpos Rígidos
8 Propiedades Geométricas de Figuras Planas
PROGRAMA ANALÍTICO
1 Introducción
Situación e importancia de la materia.
Repaso de vectores y operaciones con ellos, de importancia en la estática.
Vector libre, deslizante y fijo. Vector cartesiano, unitario y base.
Ángulos y cosenos directores.
Producto escalar, vectorial, mixto, doble producto vectorial y producto vectorial de dos productos vectoriales.
2 Magnitudes Vectoriales de la Estática
Vector posición. Elementos de geometría analítica vectorial.
Vector Fuerza. Descomposición de fuerzas en direcciones concurrentes del plano y del espacio.
Cupla o par de fuerzas.
Momento de una fuerza con respecto a un punto. Teorema de Varignon. Momento de un par.
Cambio de posición de una fuerza sobre un cuerpo. Transmisibilidad y reducción.
Momento de una fuerza con respecto a una recta.
Vector desplazamiento y giro en general y en movimientos de pequeña magnitud.
3 El Cuerpo Libre Cargado: Síntesis. Equilibrio
Caso general y particulares: Fuerza y momento resultantes.
Simplificación de sistemas de fuerzas y pares. Casos particulares.
Invariantes escalar y vectorial. Eje central.
Condiciones necesarias y suficientes de equilibrio de un cuerpo cargado. Ecuaciones vectoriales y escalares.
Caso de descomposición de una fuerza en direcciones generales de plano y del espacio.
Configuración de un sistema mecánico libre. Grados de libertad. Definición de cuerpo rígido.
4 El Cuerpo Vinculado
Vínculos. Vínculos planos y espaciales.
Hipo, iso e hiperestaticidad.
Fuerzas y pares de interacción en los vínculos.
Diagrama del cuerpo libre.
Cálculo de las fuerzas y pares de interacción en los vínculos. Cuerpos particulares.
Vinculación inadecuada. Inmovilidad aparente.
5 Las Fuerzas
Fuerzas distribuidas: de volumen y de superficie. Fuerza concentrada.
Fuerzas distribuidas sobre una sobre una curva plana y sobre una recta. Centro de presión.
Fuerzas sobre superficies sumergidas en un líquido.
Fuerzas de fricción: fricción estática y dinámica.
6 Sistemas de Cuerpos Vinculados
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Distintas formas de disponer los vínculos para obtener un sistema isostático de dos cuerpos, de tres cuerpos
en cadena abierta, triángulo y estrella y para n cuerpos. Hipo e hiperestatismo. Inmovilidad aparente.
Máquinas simples y estructuras portantes.
Cálculo de las intereacciones en vínculos externos e internos.
Cuerpo biarticulado sin carga, cables, poleas y resortes.
Estructuras reticuladas simples: Formación. Determinación de las fuerzas en las barras por el método de
equilibrio de nudos y e subreticulados. Reticulados espaciales.
7 Cinemática de Pequeños Movimientos – Trabajo Virtual en Cuerpos Rígidos
Movimientos pequeños en el plano de sistemas de cuerpos vinculados con un grado de libertad. Centros
permanentes e instantáneos de rotación. Distintos casos para sistemas en cadena abierta y cerrada.
Trabajo real de una fuerza, un par y sistemas generalizados de carga sobre una partícula y sobre un cuerpo
rígido.
Trabajo virtual: sobre una partícula y sobre un cuerpo rígido en equilibrio.
Uso del método del trabajo virtual para evaluar el equilibrio en sistemas con un grado de libertad y para la
determinación de las interacciones internas y externas en sistemas isostáticos.
8 Propiedades Geométricas de Figuras Planas
Definición de: Momento estático o de primer orden, Baricentro, Momentos de segundo orden. Momentos de
segundo orden respecto a ejes paralelos (Teorema de Steiner) y respecto a ejes girados. Momento de inercia
polar. Radios de giro. Ejes principales. Momentos principales de inercia.
BIBLIOGRAFÍA
Ferdinad P. BEER y E.R. JOHNSTON: "Mecánica vectorial para Ingenieros" -Tomo I
"Estática.
David J. Mc GILL y W.W. KING: "Mecánica vectorial para ingeniería y sus aplicaciones
Harry NARA: “Mecánica Vectorial: Estática”
Irving H. SHAMES: “Mecánica para Ingenieros" - Tomo I "Estática”.
Rusell C. HIBBELER: “Mecánica para Ingenieros" - Tomo I "Estática”.
BEDFORD y FOWLER: “Mecánica para Ingeniería: Estática”.
S. TIMOSHENKO y D.H. YOUNG: "Mecánica Técnica".
CRANDALL, DAHL. ARCHER y otros: “Introducción a la mecánica de los sólidos”.
J.L. MERIAM - L.G. KRAIGE: “Mecánica Vectorial para Ingenieros”.
RÉGIMEN DE CURSADA
Metodología de enseñanza
clases teóricas
clases de problemas
explicación de trabajos práctios
Modalidad de Evaluación Parcial
Ejecución de problemas numéricos similares a los explicados y propuestos
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CALENDARIO DE CLASES
Semana
Temas de teoría
Resolución
de problemas
Laboratorio
<1>
15/08 al 20/08
Introducción-
<2>
22/08 al 27/08
Magnitudes
vectoriales de la
Estática
<3>
29/08 al 03/09
Magnitudes
vectoriales de la
Estática
<4>
05/09 al 10/09
El cuerpo libre
cargado
Magnitudes vectoriales de la Estática
<5>
12/09 al 17/09
El cuerpo libre
cargado
Magnitudes vectoriales de la Estática
<6>
19/09 al 24/09
El Cuerpo Vinculado
El cuerpo libre cargado
<7>
26/09 al 01/10
El Cuerpo Vinculado
El Cuerpo Vinculado
<8>
03/10 al 08/10
Examen parcial 1
<9>
10/10 al 15/10
Sistemas de Cuerpos
Vinculados
El Cuerpo Vinculado
<10>
17/10 al 22/10
Sistemas de cuerpos
vinculados
Sistemas de cuerpos vinculados
<11>
24/10 al 29/10
Sistemas de cuerpos
vinculados
Sistemas de cuerpos vinculados
<12>
31/10 al 05/11
Sistemas de cuerpos
vinculados
Sistemas de cuerpos vinculados
<13>
07/11 al 12/11
Movimientos
pequeños de los
sistemas de cuerpos
con un grado de
libertad
Sistemas de cuerpos vinculados
<14>
14/11 al 19/11
Trabajo virtual
Sistemas de cuerpos vinculados
<15>
21/11 al 26/11
Propiedades
geométricas de las
figuras planas
Trabajo virtual
<16>
28/11 al 03/12
Examen parcial 2
4 de 5
Otro tipo
Fecha entrega
Informe TP
Bibliografía
básica
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CALENDARIO DE EVALUACIONES
Evaluación Parcial
Oportunidad
Semana
Fecha
Hora
Aula
1º
8
12/10
7:00
Anfi 1
2º
16
07/12
7:00
Anfi 1
3º
4º
5 de 5