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• Jose Manuel Pino Figueroa

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• Fuerza
• Fricción
• Vector Euclidiano
• Mecánica
• Mecanica clasica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO _____________________________________________________________________________

FACULTAD DE ING.ELECTRICA, ELECTRONICA, MECANICA Y MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA MECANICA SILABO I. DATOS GENERALES 1.1 Asignatura

: ESTATICA

1.2 Categoría

: FTB

1.3 Código

: MC203BMC

1.4 Créditos

:4

1.5 Horas Teóricas

:3

1.6 Horas Prácticas

:2

1.7 Requisito

: FI202

1.8 Horario y Aula

: Lu-Mi: 15-17 Hrs, Vi – 16-17 Hrs; MC - 306

1.9 Semestre Académico : 2014-1 1.10 Carrera Profesional

: ING. MECANICA

1.11 Docente

: MAMANI-CASTILLO-ROOSBEL DENNIS

1.12 Email Docente

: [email protected]

II. SUMILLA

El curso comprende de ocho capítulos: que tratan sobre los siguientes temas: Introducción; fuerzas, momentos y pares. Reducción de sistemas equivalentes. Equilibrio de cuerpos rígidos Centros de gravedad y centroides. Armaduras, entramados (armazones), máquinas, vigas y cables. Fuerza de rozamiento. Trabajo Virtual III. OBJETIVOS

3.1. Objetivo General. Finalizando el curso de Estática, el alumno estará en condiciones de analizar y resolver problemas de mecánica que involucran sistemas generales de fuerzas, de equilibrio de la partícula y de cuerpo rígido, de centro de gravedad y centroides, y de presión de líquidos. Asimismo resolverá problemas de estructuras, de diagramas de fuerzas internas, de momentos de inercia, desplazamientos pequeños y trabajo virtual.

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3.2. Objetivos específicos. 1. Presentar y exponer en forma clara, práctica y comprensible los principios fundamentales de la Estática. 2. Analizar y exponer las condiciones de equilibrio de los cuerpos sometidos a cargas externas. 3. Utilizar apropiadamente el concepto de diagrama de cuerpo libre (DCL), que constituye la herramienta más importante para la solución de problemas sobre la Mecánica. 4. Desarrollar en el estudiante la capacidad de analizar un problema dado de manera sencilla, lógica y aplicar a su solución los principios fundamentales bien comprendidos.

IV. CONTENIDO POR UNIDADES DIDACTICAS

CAPITULO I. INTRODUCCION A LA ESTATICA. 1.1. Mecánica y sistemas de unidades 1.2. Cantidades escalares y vectoriales 1.3 Identificación de vectores en el plano y en el espacio. 1.4 Álgebra vectorial

CAPITULO II. SISTEMAS GENERALES DE FUERZAS 2.1 Momento de una fuerza con respecto a un punto 2.2 Momento con respecto a un eje 2.3 Descomposición de una fuerza en una fuerza y un par 2.4 Fuerza y momento resultante de un sistema. Cambio del centro de reducción 2.5 Sistemas equivalentes 2.6 Sistemas de fuerzas: Reducción de fuerzas concurrentes, coplanares, paralelas, y generales 2.7 Reducción de un sistema de fuerzas a su mínima expresión: Torsor, paso del torsor eje central. Aplicación de teorema de Varignon a sistemas generales de fuerza

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CAPITULO III. EQUILIBRIO DE CUERPOS RIGIDOS 3.1. Introducción y equilibrio de una partícula 3.2. Grado De libertad. Estabilidad de un cuerpo rígido. Diagrama de cuerpo libre. 3.3. Equilibrio en el plano y en el espacio 3.4. Equilibrio de cuerpo rígido sometidos a dos y tres fuerzas.

CAPITULO IV. SISTEMA DE FUERZAS DISTRIBUIDAS 4.1. Sistema de fuerzas distribuidas. Fuerzas por unidad de longitud, superficie. Centro de presión 4.2. Fuerzas distribuidas por unidad de volumen. Centros de gravedad 4.3. Centros de gravedad de superficies y líneas figuras planas 4.4. Teorema de Papus-Guldin 4.5. Centros de gravedad de sólidos y cáscaras 4.6. Centros de gravedad de figuras compuestas 4.7. Fuerzas debido a líquidos. Representación de la presión de un líquido como una fuerza distribuida. Resultante de presión de líquido. Centro de presión

CAPITULO V. ESTRUCTURAS 5.1. Armadura. Estabilidad de una armadura. Determinación estática y grados de libertad de armaduras 5.2. Análisis de armaduras isostáticas: método de los nudos. Método de secciones. 5.3. Armazones. Estabilidad de un armazón. Determinación estática. Grados de libertad. Diagrama de cuerpo libre de un armazón 5.4. Aplicación del equilibrio en un marco. Caso de nudo múltiple. Caso de la polea. Caso de apoyo múltiple. Caso de fuerza en el nudo. 5.5. Maquinas. Ventaja mecánica.

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CAPITULO VI. FUERZAS INTERNAS 6.1. Determinación De las fuerzas internas. Método de secciones. Convención de signos 6.2. Fuerzas internas en sistemas planos. Relación entre carga, fuerza cortante y momento flector. Principio de superposición. 6.3. Diagramas de fuerzas internas en vigas, arcos y pórticos.

CAPITULO VII: FUERZAS DE ROZAMIENTO (FRICCION) 7.1. Tipos de Fricción (Rozamiento) 7.2. Rozamiento en el caso de una partícula y de cuerpo rígido 7.3. Aplicaciones en el análisis de cuñas 7.4. Aplicaciones en el análisis de Tornillos de rosca cuadrada 7.5. Aplicaciones en el análisis de rodamientos de empuje (axiales) 7.6. Aplicaciones en el análisis de Discos 7.7. Aplicaciones en el análisis de fajas planas 7.8. Aplicaciones en el análisis de resistencia a la rodadura

CAPITULO VIII. DESPLAZAMIENTOS PEQUEÑOS Y TRABAJO VIRTUAL 8.1. Definición de Trabajo 8.2. Desplazamientos pequeños en cadenas cinemáticas de un grado de libertad 8.3. Trabajo de fuerzas y Pares. Principio del trabajo virtual

V. METODOLOGIA

Se desarrollará, mediante clases expositivas, haciendo el uso de equipo multimedia POWER POINT, para luego realizar interrogativas y participativas, basada fundamentalmente en el aprendizaje del estudiante.

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Las estrategias a utilizarse serán: Dinámica grupal, motivación a las interrogantes de los estudiantes, lectura y análisis de textos proporcionados por el docente y otros que ellos puedan acceder. Se utilizaran medios informáticos elaborados en diversos lenguajes, especialmente el MATLAB y Excel para posibilitar y complementar sus conocimientos y por comparación de resultados con los estudiados en clases. Se propenderá a la formación de grupos, para realizar trabajos concretos y problemas con aproximación a casos reales desarrollados en clases.

VI. EVALUACION

Serán de dos tipos: a.- Evaluación de proceso, a través de intervenciones orales, trabajos monográficos encargados, practicas calificadas. Con un peso peso ponderado igual al 40% para la nota Parcial b.- Evaluación sumativa, a través de los exámenes parciales escritos cada uno de peso ponderado igual al 60% para la nota Parcial.

La obtención de la nota parcial tendrá la siguiente estructura:

Nota Parcial = 60% E.P. + 40% (Promedio de (P.C +Trabajo) + Intervención oral) Se obtienen tres notas parciales que promediándolas aritméticamente dan el Nota Final y adicionalmente un SUSTITUTORIO (reemplaza a la nota más baja de los 3 exámenes parciales)

Estas evaluaciones estarán sujetas de acuerdo al Reglamento General de Evaluación La tolerancia de ingreso a las clases es 15 minutos como máximo, a partir de la hora fijada de su inicio, en casos excepcionales el alumno puede hacerlo sólo al inicio de la segunda hora.

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VI. BIBLIOGRAFIA

Bibliografía Base:  “Mecánica para Ingenieros – Estática”, J.L. Meriam – L.G. Kraige. Editorial Reverte S.A. Sétima Edición. – 2006  “Ingeniería Mecánica – Estatica” R.C. Hibbeler. Hispanoamericana S.A.10° Edición.

Editorial Prentice – Hall

 “Estatica - Mecánica para Ingeniería”. A. Bedford – W. Fowler. Editorial Addison – Wesley Iberoamericana. Quinta Edición - 2006 Bibliografía Referencial: 

Mecánica para Ingenieros – Estática”, Irving H. Shames. Editorial Prentice Hall. Tercera Edición

UNSAAC 2014

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