FORMATO INSTITUCIONAL DE SÍLABO

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1 UNIVERSIDAD TÉCNICA LUIS VARGAS TORRES DE ESMERALDAS UNIVERSIDAD TÉCNICA LUIS VARGAS TORRES DE ESMERALDAS FORMATO INSTITUCIONAL DE SÍLABO ASIGNATURA: ESTÁTICA Esmeraldas Ecuador 2018

2 UTELVT-FA-1: FORMATO INSTITUCIONAL DE SÍLABO 1. DATOS INFORMATIVOS: Facultad: Ingenierías y Tecnologías Carrera: Ingeniería Mecánica Asignatura: Estática Código: Unidad de formación: Profesionalizante Campo de formación: Praxis profesional Prerrequisito(s): Correquisito: N/A Trabajo presencial: 64 Trabajo autónomo: 64 Total de horas: 128 Período académico: Mayo Septiembre 2018 Nivel académico: Cuarto Profesor: Ing. Paúl Viscaino Valencia Título de tercer nivel: Ingeniero Mecánico Título de cuarto nivel: Maestría en Ingeniería Matemática y Computación (cursando) paul.viscaino@utelvt.edu.ec Contacto telefónico: APORTE DE LA ASIGNATURA A LA CARRERA 2.1. Justificación La asignatura de Estática es parte de la formación profesionalizante de la Carrera de Ingeniería Mecánica y aporta al perfil del ingeniero mecánico la capacidad de analizar, interpretar y resolver problemas de sistemas mecánicos en equilibrio estático aplicando principios matemáticos. Se ha integrado a la malla curricular por la relación que tienen los temas propuestos con el análisis de las estructuras; en el Ecuador la mayoría de las industrias poseen estructuras con fines productivos y para su buen desarrollo, funcionamiento y desempeño es de vital importancia conocer, manejar, proponer y analizar estructuras. Proporciona la base para cursar asignaturas posteriores como resistencia de materiales, mecánica aplicada, diseño de máquinas, estructuras metálicas, entre otras. Los resultados de aprendizaje a desarrollarse son: conocimiento de descomposición de fuerzas en el plano, obtención de momentos de fuerzas, realización de diagramas de cuerpo libre, análisis de estructuras, obtención de centroides, momentos de inercia, y fricción estática Problema(s) a resolver Insuficiente conocimiento de las leyes de Newton y su aplicación para la resolución de problemas de equilibrio estático de partículas y cuerpos rígidos. Desconocimiento al describir que son armaduras, bastidores y máquinas, para analizar y calcular el comportamiento de estos sistemas aplicados en la industria y su entorno.. UTELVT Pág. 1

3 2.3. Objeto de estudio La asignatura de estática determina las diversas fuerzas y el momento que actúan sobre un cuerpo, cuyas resultantes son nulas, para poder establecer sus condiciones de equilibrio, mediante la aplicación de las leyes de Newton y obtener el levantamiento de estructuras fijas como edificios, puentes y cualquier otro elemento en la industria, para garantizar la seguridad de estas estructuras y su durabilidad en el tiempo Objetivo general Resolver problemas de equilibrio estático de partículas y sólidos rígidos, las propiedades de áreas y rozamiento, aplicando las ecuaciones de equilibrio estático y reemplazando un sistema de fuerzas externas por un sistema fuerza par equivalente, para determinar con seguridad el equilibrio de un cuerpo y las reacciones que se generan debido a su entorno. 3. CONTENIDOS MÍNIMOS 3.1. Unidades, capítulos o bloques curriculares 1 Fuerza y equilibrio de partículas Sistemas equivalentes de fuerzas Equilibrio de cuerpos rígidos Análisis de estructuras UNIDADES, CAPÍTULOS O BLOQUES CURRICULARES Centroides, centros de gravedad y momentos de inercia Fricción estática Totales de horas por tipos de clases C: Conferencia, (clase magistral o trabajo colaborativo) CP: Clase práctica L: Laboratorio, experimentación S: Seminario, presentación de resultados E: Evaluación TA: Trabajo autónomo ORGANIZACIÓN DEL APRENDIZAJE COMPONENTES DOCENCIA PRÁCTICA + 1 AUTÓNOMO (1) C L S E CP TA TOTAL HORAS UTELVT Pág. 2

4 3.2. Programa analítico de las unidades de aprendizaje Unidad 1: Fuerza y equilibrio de partículas No. Horas: Vectores Fuerza. Reconocer los conceptos fundamentales de 1.2 Concepto de Fuerza. la estática de partículas y aplicar las ecuaciones para la resolución de sistemas de 1.3 Componentes rectangulares. 1.4 Suma de un sistema de fuerzas coplanares. fuerzas en el plano. 1.5 Vector fuerza dirigido a lo largo de una línea. 1.6 Problemas Propuestos. 1.7 Equilibrio de una partícula. 1.8 Condiciones para el equilibrio. 1.9 Diagrama de cuerpo libre Sistemas de fuerzas coplanares. Unidad 2: Sistemas equivalentes de fuerzas No. Horas: Momento de una fuerza. Seleccionar las fuerzas aplicadas sobre 2.2 Principio de momentos. cuerpos rígidos y aplicar las ecuaciones correspondientes para la simplificación a un 2.3 Momento de una fuerza con respecto a un eje específico. sistema equivalente. 2.4 Momento de un par de fuerzas. 2.5 Simplificación de un sistema de fuerza y par. 2.6 Simplificación adicional de un sistema de fuerza y par. 2.7 Reducción de una carga simple distribuida. 2.8 Resolución de problemas de aplicación. Unidad 3: Equilibrio de cuerpos rígidos No. Horas: Condiciones para el equilibrio de un cuerpo rígido. Comparar el cuerpo a analizar, representando de manera gráfica aislándolo de su entorno, mostrando las dimensiones y ángulos 3.2 Diagramas de cuerpo libre (tablas). 3.3 Ecuaciones de equilibrio. relevantes y los vectores de todas las cargas 3.4 Elementos de dos y tres fuerzas. externas que actúen sobre el mismo (Diagrama de Cuerpo Libre, DCL). 3.5 Diagramas de cuerpo libre (problemas). 3.6 Ecuaciones de equilibrio. 3.7 Restricciones y determinación estática. 3.8 Repaso de los temas tratados.. UTELVT Pág. 3

5 Unidad 4: Análisis de estructuras No. Horas: Generalidades. 4.2 Armaduras simples. 4.3 Análisis de armaduras mediante el método de los nodos. 4.4 Análisis de armaduras mediante el método de las secciones. 4.5 Entramados (Armazones). Calcular las fuerzas en los elementos de una armadura, por medio del método de nodos y del método de secciones, y las fuerzas que actúan sobre los elementos de bastidores y máquinas, compuestos por elementos conectados mediante pasadores. 4.6 Máquinas. 4.7 Fuerzas en cables. 4.8 Aplicaciones. Unidad 5: Centroides, centros de gravedad y momentos de inercia. 5.1 Centroides 5.2 Líneas, áreas y volúmenes 5.3 Centros de masa 5.4 Elementos compuestos 5.5 Momentos de inercia 5.6 Áreas y volúmenes 5.7 Masas 5.8 Momento polar de inercia 5.9 Teorema de los ejes paralelos. No. Horas: 10 Determinar el centro de área, de volumen, de gravedad en placas y sólidos, así como el momento de inercia de áreas de sólidos. Unidad 6: Fricción estática No. Horas: Características de la fricción seca. Describir el concepto de fricción seca y 6.2 Problemas que implican fricción seca. mostrar cómo se analiza el equilibrio de los 6.3 Ecuaciones de equilibrio contra ecuaciones de cuerpos rígidos sujetos a esta fuerza. fricción. 6.4 Resolución de problemas.. UTELVT Pág. 4

6 4. APORTE DE LOS RESULTADOS O LOGROS DEL APRENDIZAJE RESULTADOS O LOGROS DEL APRENDIZAJE a. Aplicación de las Ciencias Básicas de la Carrera. CONTRIBUCIÓN (ALTA, MEDIA, BAJA, N/A=NO APLICA) Baja Media EL ESTUDIANTE SERÁ CAPAZ DE: (Objetivo, logro o resultado de aprendizaje) Reconocer los conceptos fundamentales de la estática de partículas y aplicar las ecuaciones para la resolución de sistemas de fuerzas en el plano. Describir el concepto de fricción seca y mostrar cómo se analiza el equilibrio de los cuerpos rígidos sujetos a esta fuerza. Seleccionar las fuerzas aplicadas sobre cuerpos rígidos y aplicar las ecuaciones correspondientes para la simplificación a un sistema equivalente. b. Identificación y definición del Problema. Media Comparar el cuerpo a analizar, representando de manera gráfica aislándolo de su entorno, mostrando las dimensiones y ángulos relevantes y los vectores de todas las cargas externas que actúen sobre el mismo (Dia-grama de Cuerpo Libre, DCL). c. Solución de Problemas. Media d. Utilización de herramientas especializadas. Media Calcular las fuerzas en los elementos de una armadura, por medio del método de nodos y del método de secciones, y las fuerzas que actúan sobre los elementos de bastidores y máquinas, compuestos por elementos conectados mediante pasadores. Determinar el centro de área, de volumen, de gravedad en placas y sólidos, así como el momento de inercia de áreas de sólidos.. UTELVT Pág. 5

7 e. Trabajo en equipo. N/A f. Comportamiento ético. N/A g. Comunicación efectiva. N/A h. Compromiso del aprendizaje continuo. N/A i. Conocimiento entorno contemporáneo. N/A 5. MÉTODOS, METODOLOGÍAS E INSTRUMENTOS 5.1. Métodos para desarrollo educativo Inductivo-Deductivo: De lo particular a general o viceversa Histórico: Narración de sucesos o acontecimientos Analítico-Sintético: Diferenciador-integrador; análisis-síntesis Experimental: Prácticas y uso de laboratorios Heurístico: Descubrimiento, creación de conocimientos Lógico: De lo conocido a lo desconocido 5.2. Metodologías para el proceso Conferencias o lección magistral Estudio de casos (seminarios) Resolución de ejercicios y/o problemas Aprendizaje orientado a proyectos Aprendizaje colaborativo (cooperativo) Aprendizaje basado en problemas (ABP) Trabajo personalizado Trabajo práctico Trabajo autónomo 5.3. Ambientes e instrumentos de aprendizaje Ambientes físicos: Aulas físicas, Centros de cómputo, Laboratorios específicos: taller mecánico industrial, Biblioteca física: campus universitario. Ambientes virtuales: Aulas virtuales, Plataformas informáticas: web institucional, blog personal, Internet, redes sociales,. UTELVT Pág. 6

8 Laboratorios virtuales de estática, Bibliotecas virtuales Instrumentos: Textos básicos y específicos de estática de cuerpos rígidos, Tablas, catálogos físicos y electrónicas, Pizarra física, PCs, Proyector, Software de estática, Simuladores. 6. SISTEMA DE EVALUACIÓN 6.1. Formas y tipos de evaluación EVALUACIÓN TIPOS OPCIONES Pruebas parciales objetivas estructuradas Deberes Acumulativa 70% (7 puntos) Consultas Medio Ciclo Resolución de problemas Fin de Ciclo Examen de medio ciclo 30% (3 puntos) Acumulativa 70% (7 puntos) Examen final 30% (3 puntos) Pruebas estructuradas, Pruebas no estructuradas Pruebas parciales objetivas estructuradas Deberes Consultas Resolución de problemas Pruebas estructuradas, Pruebas no estructuradas 7. BIBLIOGRAFÍA Básica HIBBELER Russell C. (2010). Estática.12ava Edición. Ed. Pearson Educación.. UTELVT Pág. 7

9 Especializada BEER Ferdinand & JOHNSTON Russell. (2009). Mecánica Vectorial Para Ingenieros Estática. 9na. Edición. Ed. Mc Graw Hill. BEDFORD Anthony y FOWLER Walace. (2008). Estática. 5ta Edición. Ed. Addison Wesley Iberoamericana. SINGER Ferdinand L. (2007). Mecánica para Ingenieros Estática. última edición. RILEY, W.F. (1997) Estática. última edición. Ed. Reverté. SHAMES I.H. Estática. última edición Ed. Prentice-Hall. ARTHUR P Boresi R. J. Schmidt. Estática. Ultima Edición. Ed. Thomson Learning. Complementaria SHIGLEY Joseph Edward y UICKER John Joseph Jr. (2006). Teoría de máquinas y mecanismos. Editorial McGraw-Hill. Linkografía Fecha de elaboración del sílabo: 2018/05/21 Autor(es) del sílabo: Ing. Paúl Viscaino Valencia Revisión del sílabo: Ing. Lenin Montaño Roldán Ing. Paúl Viscaino Valencia Ing. Lenin Montaño Roldán Ing. Juana Segura PROFESOR DIRECTOR DE CARRERA SECRETARIA. UTELVT Pág. 8