UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura

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Gabriel Maldonado Salas
hace 5 años
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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE MECÁNICA (L) PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico práctico Clave: Créditos: 10 Carácter: Obligatoria Semestre: Segundo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Físico Matemáticas Horas: 96 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 2.0 MODALIDAD: CURSO-LABORATORIO SERIACIÓN INDICATIVA Cálculo Diferencial e Integral, Geometría Analítica y Álgebra. PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Cinemática y Dinámica (L). OBJETIVO DEL CURSO: Analizar los principios básicos del tratamiento de los sistemas de fuerzas, para aplicarlos en el análisis y la resolución de problemas de equilibrio isostático, así como discutir los conceptos fundamentales de los movimientos de puntos y segmentos rectilíneos. No. Nombre Horas Teoría Práctica I FUNDAMENTOS DE LA MÉCANICA CLÁSICA II SISTEMAS DE UNIDADES III CONCEPTOS BÁSICOS DE LA ESTÁTICA IV ESTUDIO DE LOS SISTEMAS DE FUERZAS V DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE Y FRICCIÓN VI CINEMÁTICA DEL PUNTO Y LA RECTA MOVIMIENTO RELATIVO Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 32.0 TOTAL:

2 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS TEMA I. FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CLÁSICA Objetivo: Explicar cuáles son las disciplinas en que se divide la Mecánica, y describir los conceptos y las leyes en que se fundamenta la Mecánica Clásica. I.1 Bosquejo histórico de la Mecánica Clásica. Definiciones de Mecánica, Estática, Cinemática y Dinámica. I.2 Descripción de los diversos modelos de cuerpo. Conceptos de cantidades escalares y vectoriales. Leyes de Newton de la Mecánica Clásica y de la Gravitación Universal: enunciado y modelo matemático. TEMA II. SISTEMAS DE UNIDADES Objetivo: Utilizarlas unidades de las principales dimensiones de la Mecánica Clásica, para transformar Expresiones y traducir fórmulas, de un sistema de unidades a otro. II.1 Conceptos de unidad, unidad fundamental y unidad derivada. Descripción de los sistemas de unidades: absoluto, gravitacionales y. especialmente. El Sistema Internacional de Unidades. II.2 Concepto de homogeneidad dimensional y tratamiento de ecuaciones dimensionales. Transformación de expresiones y traducción de fórmulas. TEMA III. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA ESTÁTICA Objetivo: Explicar los principios básicos de la Estática, y describir su empleo en la obtención de elementos fundamentales para el estudio de los sistemas de fuerzas. III.1 Descripción de diversos tipos de fuerzas y de los efectos producidos por ellas. Representación vectorial de una fuerza. Enunciado del Postulado de Stevinus y su aplicación. Enunciado del principio de equilibrio, del de transmisibilidad, y del de superposición de causas y efectos; aplicación de los mismos. Procesos de composición y descomposición de fuerzas. III.2 Definiciones de momento de una fuerza: con respecto a un punto y con respecto a un eje. Condiciones para que sean nulos. Obtención de momentos. TEMA IV. ESTUDIO DE LOS SISTEMAS DE FUERZAS Objetivo: Aplicar los conceptos de coordenadas vectoriales y equivalencia, de sistemas de fuerzas, en la reducción de éstos. 53

3 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS IV.1 Definición de coordenadas vectoriales de una fuerza y su obtención para algunas fuerzas. Enunciado y aplicación del teorema de Varignon. Definición de coordenadas vectoriales de un sistema de fuerzas y su obtención para diversos tipos de sistemas. IV.2 Definición y empleo del concepto de equivalencia entre sistemas de fuerzas. Definición y características de un par de fuerzas: su momento y las propiedades de éste. Conceptos de traslación de una fuerza y de par de transporte. IV.3 Reducción de sistemas de fuerzas. Condiciones para que un sistema de fuerzas pueda reducirse a: una fuerza, un par de fuerzas, o una fuerza y un par no coplanares (motor). Descripción de los sistemas de fuerzas irreductibles. TEMA V. DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE Y FRICCIÓN Objetivo: Describir en qué consiste un diagrama de cuerpo libre y explicar las leyes que rigen el fenómeno de la fricción, haciendo intervenir diagramas de cuerpo libre. V.1 Descripción de los diversos tipos de apoyo y sus restricciones. Concepto de sistema de referencia inercial. V.2 Definición de diagrama de cuerpo libre y secuencia para obtenerlo V.3 Definición de fuerza de fricción. Conceptos de fricción estática y fricción dinámica. Descripción de la fuerza de fricción límite. Leyes de Coulomb-Morin. TEMA VI. CINEMÁTICA DEL PUNTO Y LA RECTA Objetivo: Explicar los conceptos cinemáticos lineales y angulares básicos, las relaciones entre ellos y su aplicación en el análisis y resolución de problemas de movimiento de puntos y rectas. VI.1 Definiciones de Cinemática, posición, trayectoria, y de desplazamiento, velocidad instantánea, aceleración instantánea, rapidez y acelerantes lineales. Establecimiento de las componentes cartesianas de los vectores de posición, velocidad y aceleración lineales: para movimientos en el espacio, en le plano y en línea recta. Movimientos rectilíneos uniformes y uniformemente acelerados, tiro vertical y caída libre: obtención y empleo de modelos propios de tales movimientos. Características cinemáticas de puntos que describen movimientos rectilíneos con aceleración variable. Movimiento armónico simple: definición y propiedades cinemáticas. Movimiento curvilíneo de un punto referido a sistemas cartesianos, intrínsecos (normal y tangencial), cilindros y polares. 54

4 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS VI.2 Definiciones de posición, desplazamiento, velocidad, rapidez, aceleración y acelerante angulares. Deducción y empleo de la relación de Poisson. Determinación de las características cinemáticas de una recta en movimiento, para el caso general y para casos particulares. VI.3 Movimientos circulares: determinación de las relaciones entre las características cinemáticas de los puntos que los realizan, y las de las rectas que unen a dichos puntos con el centro del círculo correspondiente TEMA. MOVIMIENTO RELATIVO Objetivo: Describir las características cinemáticas absolutas y relativas de un punto y aplicarlas en la resolución de problemas de movimientos, de puntos relacionados entre sí. Contenidos:.1 Definiciones de posición y velocidad y aceleración: absolutas y relativas. Establecimiento de las expresiones propias del caso general de movimiento relativo. Definiciones de velocidad y aceleración de arrastre, y de aceleración de Coriolis..2 Obtención y empleo de las expresiones para casos particulares de movimiento relativo. 55

5 Bibliografía Básica Ordóñez Reyna, Luis et al. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática. México. Cecsa, Quinta Impresión, 415 pp BIBLIOGRAFÍA Hibbeler, R. C. Mecánica para Ingenieros, Estática. México. CECSA, Segunda Edición en Español; 458 pp. Año1999. Temas para los que se recomienda. I,I Bibliografía Complementaria Beer, F. P.y Johnston E R. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática. México, Mc Graw-Hill Interamericana de México 5ª Edición en Español 472 pp Huang, T. C. Mecánica para Ingenieros Estática. México. Edición en Español 608 p Solar González, Jorge. Cinemática y Dinámica Básicas para Ingenieros. México. Trillas Facultad de Ingeniería; UNAM, 1ª Edición ultima reimpresión David J. Mecánica para Ingeniería y sus Aplicaciones Estática. México. Español, McGill y Wilton W. King. Iberoamericana, S. A Temas para los que se recomienda. V y 56

6 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 57

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