INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

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1 PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería Eléctrica, Ingeniería en Robótica Industrial ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales SEMESTRE: Cuarto OBJETIVO GENERAL: El alumno aplicará en el diseño de componentes de: máquinas, mecanismos y estructuras los principios que gobiernan la mecánica de los cuerpos deformables. CONTENIDO SINTÉTICO: I Conceptos básicos. II Esfuerzo. III Deformación. IV Transformación de esfuerzos y deformaciones. V Esfuerzos en recipientes de pared delgada bajo presión. VI Torsión. VII Flexión. METODOLOGÍA: Exposiciones y/o intervenciones orales. Búsqueda de conceptos en: Internet, libros, revistas científicas. Solución de ejercicios de aplicación. Trabajos extra-clase Prácticas laboratorio y simulación de ejemplos con paquetes de computadora, dirigidos por el profesor. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Aplicación de tres exámenes parciales. Participación en clase y exposición. Entrega de trabajos realizados extra clase. Participación en actividades de aprendizaje individuales y de equipo. Prácticas de laboratorio., BIBLIOGRAFÍA: Beer Ferdinand P., Johnston E. Russell Jr., Dewolf, Jonh. Mecánica de Materiales. 3ª Ed. México Mc Graw Hill pp. Hibbeler Russell C. Mecánica de Materiales. 3ª. Ed. México. Prentice Hall pp. Craig Roy R. Mecánica de Materiales. 2ª Ed México. CECSA pp.

2 ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería Eléctrica, Ingeniería en Robótica Industrial OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Mecánica, Academia de Proyecto DEPARTAMENTO: ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales SEMESTRE: Cuarto CLAVE: CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica MODALIDAD: Escolarizada TIEMPOS ASIGNADOS /SEMANA/TEORÍA: /SEMANA/PRÁCTICA: /SEMESTRE/TEORÍA: 54.0 /SEMESTRE/PRÁCTICA: 27.0 /TOTALES: 81.0 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Proyecto REVISADO POR: Subdirecciones Académicas de ESIME Azcapotzalco y Zacatenco APROBADO POR: Consejos Técnicos Consultivos Escolares de ESIME Azcapotzalco y Zacatenco. M en C José Antonio González Vergara y Dr. Alberto Cornejo Lizarralde AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.

3 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 2 DE 11 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA La rápida evolución de la ciencia y la tecnología ha plasmado en el sistema educativo del país la búsqueda de programas, métodos y recursos, que conlleven a elevar el nivel de la cultura científica de la población, como el número de profesionistas en las áreas científicas y tecnológicas, dado que nuestros requerimientos de mano de obra con mayor preparación científica son superiores a los de cualquier otro período histórico. Ante esta problemática, es fundamental promover la formación de ingenieros creativos e imaginativos, capaces de desarrollar una tecnología propia que permita buscar soluciones a los problemas que enfrenta México. El conocimiento profundo del comportamiento mecánico es fundamental para el diseño confiable de cualquier estructura, como edificios, puentes, torres de transmisión, motores, generadores, antenas, equipo de transportes, tendido de líneas de energía etc. De aquí, que el estudio de la mecánica de materiales o resistencia de materiales, constituye un tema básico en muchos campos de la ingeniería, entre ellos la Ingeniería Eléctrica y la Ingeniería en Robótica Industrial. En resistencia de materiales es necesario y conveniente considerar los esfuerzos y deformaciones que presentan los cuerpos cuando están sometidos a cargas, tomando en consideración las propiedades físicas de los materiales, así como leyes y conceptos técnicos relacionados con este estudio. Los resultados experimentales y los análisis teóricos, tienen funciones igualmente importantes en el estudio de la resistencia de materiales. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno aplicará en el diseño componentes de máquinas, mecanismos y estructuras los principios que gobiernan la mecánica de los cuerpos deformables.

4 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 3 DE 11 UNIDAD: I NOMBRE: Conceptos Básicos El alumno explicará las hipótesis básicas en que se basa el desarrollo de la resistencia de materiales, así como las propiedades mecánicas de los mismos Campo de estudio de la resistencia de materiales Las ecuaciones fundamentales de la mecánica de los cuerpos deformables Procedimientos para resolver problemas Equilibrio de cuerpos deformables 1B 3B El profesor y/o el alumno realizarán exposiciones orales. Consulta de bibliografía de temas sugeridos por el profesor. Solución de ejercicios en clase. La unidad I y II, se calificarán con: Primer examen escrito. 80% Prácticas realizadas. 15%

5 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 4 DE 11 UNIDAD: II NOMBRE: Esfuerzo El alumno determinará el esfuerzo normal y tangencial en elementos isostáticos e hiperestáticos, sujetos a cargas axiales. 2.1 Concepto de Esfuerzo 1B 2.2 Carga Axial. Esfuerzo normal promedio en una barra cargada axialmente 2.3 Esfuerzo cortante promedio 2.4 Aplicación al análisis y diseño de estructuras sencillas Exposiciones y/o intervenciones orales por el alumno y el profesor Consulta bibliográfica de temas sugeridos por el profesor Prácticas de laboratorio. Discusión y resolución de ejercicios en clase. La unidad I y II, se calificarán con el primer examen escrito, lo cual constituye el 80% Prácticas realizadas. 15%

6 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 5 DE 11 UNIDAD: III NOMBRE: Deformación El alumno calculará las diferentes deformaciones y desplazamientos que sufre un elemento mecánico al ser sometido a cargas externas Deformación normal bajo carga axial. Diagrama esfuerzo deformación. 4C 3.3 Ley de Hooke. Módulo de elasticidad. 3.4 Deformaciones de elementos sometidos a carga axial. 3.5 Problemas estáticamente indeterminados. 3.6 Problemas que involucran cambios de temperatura. 3.7 Carga multiaxial. Ley de Hooke generalizada Exposiciones y/o intervenciones orales por el alumno y el profesor. Consulta bibliográfica de temas sugeridos por el profesor Prácticas de laboratorio. Análisis y resolución de ejercicios en clase. Las unidades III y IV, se calificarán con: Segundo examen escrito 70% Prácticas realizadas. 25%

7 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 6 DE 11 UNIDAD: IV NOMBRE: Transformación de esfuerzos y deformaciones El alumno calculará a través de diferentes métodos los esfuerzos y las deformaciones en cualquier plano inclinado en un estado bidimensional de un elemento mecánico Transformación de esfuerzo plano. Esfuerzos principales. Esfuerzo cortante máximo. 4C 5C 4.3 Circulo de MOHR para esfuerzo plano El profesor y/o el alumno realizarán exposiciones orales. Consulta bibliografía de temas sugeridos por el profesor. Solución de ejercicios en clase. La unidad III y VI, se calificarán con: Segundo examen escrito. 70% Prácticas realizadas. 25%

8 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 7 DE 11 UNIDAD: V NOMBRE: Esfuerzos en recipientes de pared delgada bajo presión El alumno determinará los esfuerzos normales y tangenciales máximos permisibles en un recipiente de pared delgada Definición y clasificación de los recipientes de membrana. Esfuerzos longitudinales y circunferenciales. 3B 5C 5.3 Esfuerzos térmicos El profesor y/o el alumno realizarán exposiciones orales. Consulta bibliografía de temas sugeridos por el profesor. Elaboración de diagramas de cuerpo libre por los alumnos, dirigidos por el profesor Solución de ejercicios en clase. La unidad V, VI y VII se calificarán: Tercer examen escrito. 70% Prácticas realizadas. 25%

9 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 8 DE 11 UNIDAD: VI NOMBRE: Torsión El alumno determinará los esfuerzos y las deformaciones causadas por pares torsores en elementos de sección circular y la potencia trasmitida Análisis preliminar de los esfuerzos. Deformaciones en un eje circular. Esfuerzos en el rango elástico. 1B 3B 4C 6.4 Ejes estáticamente indeterminados. 6.5 Diseño de ejes de transmisión Definición de conceptos de torsión y deformación unitaria angular. Clasificación de diagramas de esfuerzos y deformaciones. Elaboración de dibujos, trabajos extra clase. Realización de prácticas de laboratorio. La unidad V, VI y VII se calificarán con: Tercer examen escrito. 70% Prácticas realizadas. 25%

10 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 9 DE 11 UNIDAD: VII NOMBRE: Flexión El alumno diseñará la sección transversal de vigas a partir de los diagramas de fuerza cortante y momento flexionante, mediante la ecuación de la escuadria Diagramas de fuerza cortante y momento flexible. Método gráfico para construir los diagramas de esfuerzo cortante y momento flexionante. 1B 3B 4C 7.3 La fórmula de la flexión. 7.4 Diseño de vigas por flexión Exposición oral de profesor y/o alumno. Consulta bibliográfica de temas sugeridos por el profesor Prácticas de laboratorio. Discusión y resolución de ejercicios en clase. Procedimiento de evaluación. La unidad V, VI y VII se calificarán con: Tercer examen escrito. 70% Prácticas realizadas. 25%

11 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 10 DE 11 RELACIÓN DE PRÁCTICAS PRACT. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN 1 Esfuerzos II 4.5 Laboratorio de Resistencia de Materiales. 2 Esfuerzo y Deformación por Carga y Temperatura III Transformación del Esfuerzo IV Recipientes de Pared Delgada con Presión Interior V Torsión en Barras VI Flexión en Barras VII 4.5 NOTA: Las prácticas serán realizadas de acuerdo a los problemas particulares y equipo disponible en cada carrera

12 ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales CLAVE: HOJA: 11 DE11 PERÍODO UNIDAD 1 2 I y II III y IV Primer examen departamental 80% Realización de prácticas 15% Participación en clase, tarea y 5% Consultas bibliográficas. Segundo examen departamental 70% Realización de prácticas 25% Participación en clase, tarea y 5% Consultas bibliográficas. 3 V, VI y VII Tercer examen departamental 70% Búsqueda y solución de problemas 25% Participación en clase, tarea y 5% Consultas bibliográficas La calificación final será el promedio de los tres períodos de evaluación. CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA X X X Beer Ferdinand P.; Johnston E. Russell Jr., Dewolf, Jonh. Mecánica de Materiales. 3ª Ed. México. Mc Graw Hill pp. Hibbeler Russell C. Mecánica de Materiales, 3ª. Ed México. Pearson pp. Craig Roy R. Mecánica de Materiales. 3ª Ed. México. CECSA pp. 4 5 X X Gere James M. Mecánica de Materiales. 5ª Ed.. México Thomson Learning pp Mott.R. Resistencia de Materiales Aplicada 3ª Ed. México. P Hall pp

13 PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería Eléctrica, Ingeniería en Robótica Industrial SEMESTRE Cuarto ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM. ACADEMIA: Mecánica, Proyecto Mecánico ASIGNATURA: Teoría de Resistencia de Materiales ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniero Mecánico Titulado de Preferencia con Maestría en Ciencias en Diseño Mecánico 2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno aplicará en el diseño componentes de máquinas, mecanismos y estructuras los principios que gobiernan la mecánica de los cuerpos deformables. 3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL HABILIDADES ACTITUDES Matemáticas, Mecánica y Ciencia de Materiales Es recomendable que tenga 3 años de experiencia docente en la enseñanza superior y/o en trabajos relacionados con el diseño mecánico. Establecimiento de climas favorables al aprendizaje. Manejo de grupos Manejo de equipo de cómputo. Manejo de paquetes de Computo aplicados a la solución de problemas de la asignatura. Motivar al estudio, Razonamiento e investigación Uso de material didáctico. Capacidad de liderazgo ante el grupo. Ejercicio de la crítica fundamentada. Respeto. Tolerancia. Compromiso con la docencia. Ética. Responsabilidad científica. Colaboración. Superación docente y profesional. Motivadora con los valores humanos e institucionales. Vocación al servicio. ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ ING. ALBERTO PONCE ESPINOSA ING. GUILLERMO SANTILLAN GUEVARA DR. ALBERTO CORNEJO LIZARRALDE PRESIDENTE DE ACADEMIA SUBDIRECTOR ACADEMICO DIRECTOR DEL PLANTEL FECHA: Marzo de 2004