UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CENTRO REGIONAL DE AZUERO
PROGRAMA ANALÍTICO
I. DATOS GENERALES
Asignatura: Estática – Código: 8441
Prerrequisito: Calculo II
Período: del 06 de agosto al 10 de diciembre de 2018
Jornada: Nocturno
Semestre: Segundo
Profesor: Ing. Francisco Cedeño G.
II. OBJETIVOS Y JUSTIFICACIÓN DEL MODULO
1. Objetivos Generales
Al finalizar el curso el estudiante estará capacitado para aplicar las relaciones y métodos básicos del equilibrio de partículas y cuerpos rígidos en la solución de problemas relacionados con la ingeniería.
2. Objetivos Específicos
✓ Desarrollar la capacidad lógica-analítica para la resolución de problemas de ingeniería.
✓ Analizar el significado físico de los diversos conceptos, relaciones y procedimientos del equilibrio de partículas y cuerpos rígidos, así como los principios.
3. JUSTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA
La incorporación de asignaturas de ciencias básicas a toda carrera de ingeniería es de vital importancia para el conocimiento integral por parte del socio de aprendizaje. La Mecánica, ciencia que rige el comportamiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas, proporciona los conceptos adecuados para el estudio del comportamiento de cuerpos sometidos a la acción de fuerzas. Dentro de esta importante rama, se encuentra la Estática, la cual constituye el primero de los cinco cursos básicos que forman parte de la Mecánica. La misma estudia el comportamiento de los cuerpos en reposo bajo la acción de fuerzas y su conocimiento es de vital importancia ya que constituye la base de la mayor parte de los principios fundamentales que rigen las ingenierías, incluyendo en este caso la Ingeniería Civil.
III. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MODULO
IV. DISTRIBUCIÓN DEL CONTENIDO DEL MODULO
Clases Fechas Temas Tareas Libros
2 06-Ago-18
1. INTRODUCCIÓN
1.1 ¿Qué es la Mecánica?
1.2 Principios y conceptos fundamentales 1.2.1 Leyes de Newton 1.2.2 Escalares y Vectores
Tarea No.1 2.5, 2.46, 2.53, 2.56, 2.57, 2.63, 2.65, 2.66, 2.67, 2.69 Beer- Johnston- Mazurek-Eisenberg: “Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática” Editorial Mc-Graw Hill, décima
edición, 2014. 2 09-Ago-18 1.3 1.4 Sistemas de unidades Conversión de un sistema de unidades a otro
2 13-Ago-18 2. EQUILIBRIO DE PARTÍCULAS EN UN PLANO 2.1 ¿Qué es una partícula? 2.2 Fuerza sobre una partícula
2 16-Ago-18 2.3 2.4 Vectores Componentes rectangulares de una fuerza
2 20-Ago-18 2.5 2.6 Equilibrio de una partícula Resultante de un sistema de fuerzas concurrentes
2 23-Ago-18 2.7 2.8 Diagrama de cuerpo libre Solución de problemas simples de equilibrio de una partícula
2 27-Ago-18 PARCIAL No.1
2 30-Ago-18 3. SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZA3.1 ¿Qué es un cuerpo rígido?
3.2 Principio de transmisibilidad, fuerzas equivalentes
Tarea No.2 3.8, 3.4, 3.6, 3.9, 3.10, 3.11, 3.13, 3.15, 3.73, 3.74 Beer- Johnston- Mazurek-Eisenberg: “Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática” Editorial Mc-Graw Hill, décima
edición, 2014. 2 03-Sep-18
3.3 Momento de una fuerza respecto a un plano 3.3.1 M = F*d
3.3.2 M = F*r*senΦ
2 06-Sep-18
3.4 Momento de una fuerza con respecto a un punto 3.5 3.5 Momento de un par
3.6 3.6 Descomposición de una fuerza dada en una fuerza en “O” y un par
4 10-Sep-18 al 13-Sep-18
3.7 Sistemas equivalentes de fuerzas 3.8 Solución de problemas
2 17-Sep-18 PARCIAL No.2
4 20-Sep-18 y 24-Sep-18
4. EQUILIBRIO DE CUERPOS RIGIDOS 4.1 Diagrama de cuerpo libre 4.2 Reacciones en apoyos y conexiones
Tarea No.3 4.1, 4.5, 4.7, 4.10, 4.15,5.2, 5.4, 5.6, 5.10, 5.15 Beer- Johnston- Mazurek-Eisenberg: “Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática” Editorial Mc-Graw Hill, décima
edición, 2014. 2 27-Sep-18 4.3 4.4 Equilibrio de un cuerpo rígido en dos dimensiones Equilibrio de un cuerpo sujeto a dos y tres fuerzas
2 01-Oct-18 4.5 Solución de problemas
2 04-Oct-18 5. CENTROIDE Y CENTROS DE GRAVEDAD5.1 Definiciones
5.2 Centro de gravedad de un cuerpo bidimensional
2 08-Oct-18 5.3 5.4 Centroide de superficies planas Primer momento de área
2 11-Oct-18 5.5 5.6 Centro de gravedad de placas compuestas Solución de problemas
2 15-Oct-18 PARCIAL No.3
2 18-Oct-18
6. ANALISIS DE ESTRUCTURAS EN UN PLANO 6.1 Definiciones
6.2 Solución de problemas de armaduras 6.2.1 Método de los nudos 6.2.2 Método de secciones
Tarea No.4 6.3, 6,5, 6.7, 6.8, 6.9, 7.31, 7.32, 7.35, 7.36, 7.39 Beer- Johnston- Mazurek-Eisenberg: “Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática” Editorial Mc-Graw Hill, décima
edición, 2014. 2 22-Oct-18
6.3 Solución de problemas de vigas
6.3.1 Diferentes tipos de cargas y apoyos 6.3.1.1. Apoyo rígido o empotramiento. 6.3.1.2. Apoyo fijo o bisagra
6.3.1.3. Apoyo móvil o patín
2 25-Oct-18 6.3.2 6.3.2.1.Cálculo de fuerzas reactivas en los apoyos de vigas Vigas con fuerzas y/o momentos concentrados y/o distribuidos
2 29-Oct-18
7. FUERZAS INTERNAS EN VIGAS
7.1 ¿Qué son los diagramas de cortante y de momento flector? 7.2 Convención de signos de la fuerza cortante y el momento flector 7.3 Método de sección
7.3.1 Diagramas de cuerpo libre
7.3.2 Ecuaciones de fuerza cortante y momento flector Capítulos 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 9 12-Nov-18 7.4 7.4.1 Método de suma de áreas y pendientes Interpretación de pendientes en los diagramas de cortante y momento flector
7.4.2 Interpretación de las áreas en los diagramas de carga y cortante
15-Nov-18
7.5 Relaciones entre carga externa, fuerza cortante y momento flector 7.6 Diagrama de fuerza cortante y momento flector
7.7 Solución de problemas
2 19-Nov-18 PARCIAL No.4
2 22-Nov-18 Cálculo de Promedios
V. ACTIVIDADES POR DESARROLLARSE (Metodología de enseñanza) 1. Clases magistrales.
2. Discusiones colectivas.
3. Desarrollo de tareas y talleres de resolución de problemas durante el curso.
VI. SISTEMA Y CRITERIO DE EVALUACIÓN
1. Pruebas parciales individuales.
2. Desarrollo progresivo tareas individuales.
Evaluación de los Aprendizajes Desarrollados en la Asignatura:
Pruebas Parciales 30%
Tareas 15%
Informe del Proyecto Final (Puente) 15%
Asistencia 5%
Semestral 35%
TOTAL 100%
Evaluación del Informe del Proyecto Final (Puente de Palitos de Barbacoa):
Trabajo Escrito 50%
Ensayo (Promedio de relaciones Carga/Peso) 50%
TOTAL 100%
Nota: Los Artículos JIC, suman 10% por participar y 10% más por clasificar.
Evaluación de Laboratorios, Artículos, Síntesis y Proyecto:
Estudiantes:_____________________ Grupo:___________________________
Fecha:__________________________ Actividad:________________________
Elemento Desempeño Comentarios Puntuación Excelente (20) Bueno (18-16) Satisfactorio (14-12) Deficiente (10 ó Menos)
Introducción
La introducción incluye el propósito, exposición general del tema, objetivos claros y subdivisiones principales.
La introducción incluye el propósito, exposición general del tema y subdivisiones principales. Los objetivos están un poco confusos.
La introducción incluye el propósito. No se presenta la exposición
general del tema o las
subdivisiones principales. El propósito, el tema y los objetivos requieren clarificación o no se presentan de forma objetiva.
La introducción está incompleta, es inefectiva, confusa o está ausente. No incluye exposición
general del tema, sus
subdivisiones principales o no son relevantes. El propósito, el tema y los objetivos no están claros.
Fuentes de información
Las fuentes de información son variadas y múltiples. La información recopilada tiene relación con el tema, es relevante y actualizada. Las fuentes son confiables (aceptadas dentro de la especialidad) y contribuyen al desarrollo del tema.
Las fuentes de información son variadas y múltiples. La
información recopilada es
actualizada, pero incluye
algunos datos que no son relevantes o no tienen relación con el tema. Las fuentes son confiables y contribuyen al desarrollo del tema.
Las fuentes de información son limitadas o poco variadas. La
información recopilada tiene
relación con el tema, pero algunas no están al día o no son relevantes. Algunas fuentes no son confiables por lo que no contribuyen al desarrollo del tema.
Las fuentes de información son muy pocas o ninguna. Si utiliza fuentes, éstas no son confiables ni contribuyen al tema. La información tiene poca o ninguna relación con el tema principal.
Análisis
Mantiene objetividad en el análisis de los datos. Establece relaciones entre los datos (diferencias y similitudes). Puede hacer inferencias de los datos. Los relaciona con el conocimiento previo.
Mantiene objetividad en el análisis de los datos. Establece relaciones entre los datos (diferencias y similitudes). Tiene dificultad haciendo inferencias de los datos y
relacionándolo con el
conocimiento previo.
Mantiene objetividad en el análisis de los datos. Tiene dificultad estableciendo relaciones entre los datos (diferencias y similitudes) y haciendo inferencias. También tiene dificultad relacionando los datos con el conocimiento previo.
Mantiene poca o ninguna
objetividad en el análisis de los
datos. Tiene dificultad
estableciendo relaciones entre los datos (diferencias y similitudes). No
puede hacer inferencias o
relacionar los datos con el conocimiento previo.
Corrección (gramática)
No tiene errores ortográficos,
de acentuación o de
conjugación de verbos. Escribe en tercera persona. Utiliza la letra y formato aprobados por el maestro.
Tiene muy pocos errores
ortográficos, de acentuación o conjugación de verbos. Escribe en tercera persona, pero no utiliza la letra y formato asignado por el maestro.
Tiene errores ortográficos, de acentuación o conjugación de verbos. Los errores distraen al lector. No sigue el formato.
Tiene muchos errores que distraen considerablemente o totalmente al lector. No sigue el formato.
Puntualidad Entregó el día asignado. Entregó un día después. Entregó luego de dos días. Entregó tres días o más después.
Puntuación total
VII. ACTIVIDADES
El Proyecto final serán desarrollados previa orientación del profesor durante las actividades presenciales y las tareas deben ser entregadas los días marcados con asterisco (*) en la distribución del contenido del módulo, de lo contrario se descontará 10% de la nota por cada día de retraso.
Construya un puente y diseñe las dimensiones a y b, de modo que soporte el mayor peso posible. La balanza romana será suministrada por el docente.
Empalme Simple: Se unen ambas barras cortándoles una
sección en su extremo de manera tal que encajen las dos barras para luego ajustarlas con tornillos.
Amarre con Cubrejuntas: Aquí no es necesario recortar
la pieza, simplemente se unen los extremos, se cubre la unión con dos placas de madera y se atornilla.
Amarre a Media Madera: Este tipo de amarre es el más
simple y más utilizado. Consiste en traslapar en la columna y la viga sustrayendo la mitad de la sección transversal en ambas.
Amarre de Horquilla: Aquí se realiza un corte en forma de U en la columna de forma que encaje en una sección modificada de la viga.
Amarre con Caja y Espiga: Se diseña una punta de geometría específica en la columna o viga de forma que se adapte perfectamente a la caja preparada en la viga o columna dependiendo del caso.
Proyecto
A B
C D
2”
b
W
Balanza Romana
2” 24” 24” 2” 2”
Se deben seguir algunas indicaciones generales para los días de pruebas parciales y semestrales:
1. El examen se realizará durante las fechas marcadas.
2. El examen iniciará puntualmente y terminará en las 2 horas de clases correspondientes.
3. Se le indicará cuando falten 10 minutos para que ordene su examen y coloque sus respuestas con tinta.
4. Si no le coloca nombre a su examen se le descontara 5% de la nota. 5. Debe contar solo con lo siguiente en su puesto a la hora de iniciar el examen:
✓ Lápiz ✓ Bolígrafo ✓ Borrador ✓ Calculadora ✓ Regla pequeña
6. Se le sugiere:
✓ Que disponga de los materiales antes indicados, ya que no se permitirá que comparta ningún tipo de material.
✓ Realice todas las preguntas que desee en fechas anteriores al examen.
o No se responderá ninguna pregunta durante el examen.
✓ Guarde su celular se le descontara 5% de la nota por cada vez que lo use.
✓ Tome las previsiones necesarias ya que una vez iniciado el examen no podrá salir del aula hasta que entregue el mismo.
✓ Sea ordenado, y atienda las indicaciones que aparecerán en la hoja de examen. ✓ No lleve ningún documento ni hoja adicional al examen.
o Sólo se calificarán los cálculos que se realicen en papel sellado.
VIII. BIBLIOGRAFÍA
✓ https://sites.google.com/site/civilazuero/
✓ http://biblioteca.utp.ac.pa/gbi/
✓ http://books.google.com/bkshp
✓ Beer-Johnston-Mazurek-Eisenberg: “Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática” Editorial Mc-Graw Hill, décima edición, 2012.
✓ Hibbeler, R. C.: “Ingeniería Mecánica: Estática” Editorial Prentice Hall, décima segunda edición, 2010.
✓ Sandor, Bela: “Ingeniería Mecánica: Estática” Editorial Prentice Hall.
