U N I V E R S I D A D A L A S P E R U A N A S FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA SÍLABO

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1 U N I V E R S I D A D A L A S P E R U A N A S FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA SÍLABO I. DATOS GENERALES CARRERA PROFESIONAL : INGENIERÍA MECÁNICA CÓDIGO CARRERA PROFESIONAL : 15 ASIGNATURA : ESTÁTICA CÓDIGO DE ASIGNATURA : Nº DE HORAS TOTALES : 5 HORAS SEMANALES Nº DE HORAS TEORÍA : 3 HORAS SEMANALES Nº DE HORAS PRÁCTICA : 2 HORAS SEMANALES Nº DE CRÉDITOS : 4 CRÉDITOS POR CICLO CICLO : III CICLO PRE-REQUISITO : FÍSICA I TIPO DE CURSO : OBLIGATORIO DURACIÓN DEL CURSO : 18 SEMANAS EN TOTAL CURSO REGULAR : 17 SEMANAS EXAMEN SUSTITUTORIO : 1 SEMANA SEMESTRE ACADÉMICO : II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA Estática de partículas, cuerpos rígidos: Sistemas equivalentes de fuerzas, Equilibrio de cuerpos rígidos. Centroides y centros de gravedad. Análisis de estructuras. Vigas y cables. Momentos de Inercia. III. OBJETIVOS GENERALES Desarrollar en el estudiante de ingeniería la capacidad de analizar cualquier problema en una forma sencilla y lógica y aplicar en su solución pocos principios básicos bien conocidos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Estudiar la estática de partículas y de los cuerpos rígidos y proporcionar los conocimientos básicos para los cursos siguientes de Resistencia de Materiales, Estructuras, Diseño de Máquinas, etc. IV. METODOLOGÍA SEMESTRE ESTÁTICA 1

2 Exposición de la teoría mediante clases magistrales. Sesiones prácticas de solución de problemas, seminarios. V. EVALUACIÓN El reglamento vigente de la Universidad exige la asistencia obligatoria a clases y que el profesor pase lista de asistencia en cada clase que dicta, anotando las inasistencias en el registro que le proporciona la Universidad. Considerando la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimiento pero dado que además es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que los alumnos participen en el aula, se reitera que es de vital importancia la asistencia a clases. La justificación de las inasistencias sólo serán aceptadas con el informe que pueda elevar, la Oficina de Coordinación de Docentes, al profesor del curso con copia al Director de Escuela de la Carrera. Por otro lado, debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a clases, gana el derecho a ser evaluado y que en todo momento se aplicará la normatividad expresada en el reglamento de la Universidad. La modalidad de evaluación será como sigue. La nota final será obtenida promediando las notas del examen parcial, examen final, y promedio de prácticas. Es decir, NF = EP + EF + PP, 3 donde: NF = Nota final EP = Nota examen escrito parcial EF = Nota examen final PP = Promedio de Prácticas calificadas En la semana 18 del ciclo se tomará un Examen Sustitutorio que consistirá en una evaluación escrita de conocimientos teórico prácticos de todo el curso. La nota obtenida en este examen, podrá reemplazar la nota más baja que el alumno haya obtenido en el Examen Parcial o en el Examen Final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final. En caso que la nota del Examen Sustitutorio sea más baja que la del Examen Parcial o del Examen Final, no se reemplazará ninguna de ellas, quedando el alumno con la nota obtenida antes del Examen Sustitutorio. Es necesario recalcar que el Reglamento Transitorio de Evaluación de la Universidad entregado al alumno está vigente en todo momento. SEMESTRE ESTÁTICA 2

3 VI. CONTENIDO ANALÍTICO UNIDAD I: ESTATICA DE PARTICULAS SEMANA 1 Introducción. Fuerzas en un plano, resultante de dos fuerzas, vectores, adición de vectores, producto de un escalar por un vector. Resultante de varias fuerzas concurrentes, descomposición de una fuerza en componentes. Ejemplos. Componentes rectangulares de una fuerza, vector unitario. Ejemplos. Suma de fuerzas por adición de componente cartesianas. Ejemplos. Fuente: Mecánica vectorial para ingenieros tomo I ESTATICA Beer y Johnston. Lectura: Introducción, estática de partículas, pp1 25. SEMANA 2 Equilibrio de una partícula, I Ley de Newton. Problemas que involucran el equilibrio de una partícula, diagrama de cuerpo libre. Ejemplos. Fuerzas en el espacio. Componentes rectangulares de una fuerza con el espacio. Fuerza definida por su magnitud y dos puntos sobre su línea de acción. Ejemplo. Fuente : Mecánica vectorial para ingenieros Tomo I - ESTATICA Lectura : pp SEMANA 3 Equilibrio de una partícula en el espacio. I práctica calificada. Fuente : Mecánica vectorial para ingenieros Tomo I - ESTATICA Lectura : pp UNIDAD 2.- CUERPOS RIGIDOS. SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZAS SEMANA 4 Cuerpos rígidos, sistemas equivalentes de fuerzas, fuerzas externas e internas. Principios de transmisibilidad, fuerzas equivalentes. Producto vectorial de dos vectores. Momento de una fuerza con respecto a un punto. Teorema de Varignon. Componentes rectangulares del momento de una fuerza. Ejemplos. Producto escalar de dos vectores, triple producto escalar. Momento de una fuerza con respecto a un eje. Ejemplo. Fuente: Mecánica vectorial para ingenieros Tomo I ESTATICA. Lectura: pp SEMANA 5 Momento de un par. Pares equivalentes. Suma de pares. Los pares pueden ser representados por vectores. Descomposición de una fuerza dada en una fuerza aplicada en 0 y un sistema fuerza par. Ejemplos. Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par. Sistemas equivalentes de fuerzas. Sistemas vectoriales equipolentes. Ejemplos. Sistemas de fuerzas concurrentes. Sistemas de fuerzas coplanares. Sistemas de fuerzas paralelas. Ejemplos. Fuente: Mecánica vectorial para ingenieros Tomo I ESTATICA. Lectura: pp UNIDAD 3. EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS SEMESTRE ESTÁTICA 3

4 SEMANA 6 Cuerpos rígidos en equilibrio. Diagrama de cuerpo libre. Equilibrio en dos dimensiones. Reacciones en los apoyos. Reacciones estáticamente indeterminadas. Constricciones parciales. Equilibrio de un cuerpo sometido a la acción de las fuerzas. Equilibrio de un cuerpo sometido a la acción de las tres fuerzas.. Lectura : pp II práctica calificada SEMANA 7 Equilibrio en tres dimensiones. Reacciones en los apoyos y articulaciones en estructuras tridimensionales. Problemas modelo Lectura : pp SEMANA 8 EXAMEN PARCIAL UNIDAD 4.- CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD SEMANA 9 Centro de gravedad de un cuerpo tridimensional. Centroides de áreas y líneas. Placas y alambres compuestos. Determinación de centroides por integración. Lectura : pp UNIDAD 5.- ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS SEMANA 10 Teoremas de Pappus- Guldinus. Cargas distribuidas sobre vigas. Centro de gravedad de un cuerpo tridimensional. Centroide de un volumen. Fuerzas internas, tercera ley de Newton. Definición de una armadura. Armaduras simples. Análisis por el método de los nudos. Nudos con condiciones especiales de carga. Ejemplos. Lectura : pp , pp , pp , pp SEMANA 11 Análisis de armaduras por el método de secciones. Ejemplos de cálculos. Marcos y máquinas. Análisis de un marco. Ejemplo. Lectura : pp , pp UNIDAD 6.- VIGAS Y CABLES SEMANA 12 Máquinas.- Ejemplos Fuerzas en viga y cable. Fuerzas internas. Diferentes tipos de cargas y apoyos. Fuerzas cortante y momento de flexión en una viga. Diagramas de fuerzas cortantes y momentos de flexión. Ejemplo. SEMESTRE ESTÁTICA 4

5 Lectura : pp , pp SEMANA 13 Relaciones entre carga, fuerza cortante y momento de flexión. Método de las áreas. Cables. Cables con carga distribuida. Cable parabólico. Lectura : pp , pp UNIDAD 7.- MOMENTO DE INERCIA SEMANA 14 Momentos de inercia de áreas. Radio de giro. Teorema de los ejes paralelos. Momentos de inercia de áreas compuestas.. Lectura : pp , pp SEMANA 15 Producto de inercia. Ejes principales y momentos principales de inercia. Círculo de Mohe. Momentos de inercia de masas. Teorema de los ejes paralelos. Momentos de inercia de placas delgadas. Momentos de inercia de cuerpos compuestos. Lectura : pp , pp SEMANA 16 Repaso y complemento. SEMANA 17 Examen Final. SEMANA 18 EXAMEN SUSTITUTORIO VII. BIBLIOGRAFÍA 1. Mecánica vectorial para ingenieros- tomo I- ESTÁTICA Autor:Beer y Johnston 2. Mecánica vectorial para ingenieros- tomo I- ESTÁTICA Autor:H. Nara. 3. Estática.- Autor: J.L. MERIAM SEMESTRE ESTÁTICA 5