Estática

PLAN ANALTICO

1. Datos informativos

Carrera: INGENIERA CIVIL

Nombre de la asignatura: ESTTICA (5825)

Modalidad: Presencial Semipresencial A distancia

Nmero de crditos: 4

Nivel: Primero

2. Descripcin de la asignatura

Introduccin, Fuerzas y equilibrio de partcula, Sistemas equivalentes de fuerzas, Equilibrio

de cuerpos rgidos, Anlisis de estructuras, Friccin, Centro de gravedad y centroide,

Momentos de inercia para un rea.

3. Objetivos de aprendizaje

3.1 Objetivo General

Aplicar las condiciones de equilibrio de las partculas y de los cuerpos rgidos para resolver

problemas de la ingeniera.

3.2 Objetivos Especficos

- Representar con diagramas de cuerpo libre las fuerzas que actan sobre un cuerpo en

equilibrio esttico.

- Determinar las fuerzas que actan en elementos estructurales de armaduras, marcos

y mquinas.

- Analizar las fuerzas reactivas que actan sobre un cuerpo en estado de equilibrio.

4. Contenidos cognitivos procedimentales y actitudinales

1: CONCEPTOS FUNDAMENTALES, FUERZA Y EQUILIBRIO DE UNA

PARTCULA

1.1 Definiciones y clasificacin de la Mecnica. Leyes del movimiento de Newton

1.2 Cantidades bsicas

1.3 Sistemas de unidades, factores de conversin

1.4 Vectores, lgebra de vectores

1.5 Equilibrio de una partcula, diagrama de cuerpo libre

1.6 Sistema de fuerzas en equilibrio. En el plano y en el espacio

2: SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZAS

2.1 Momento de una fuerza. Expresin escalar y vectorial

2.2 Principio de momentos

2.3 Momentos de una fuerza respecto a un eje

2.4 Momento de un par

2.5 Principio de transmisibilidad

2.6 Resultante de un sistema de pares de fuerza

2.7 Reduccin adicional de un sistema de pares y fuerzas

2.8 Reduccin de una carga simple distribuida

3: EQUILIBRIO DE CUERPOS RGIDOS

3.1 Condiciones para el equilibrio de un cuerpo rgido.

3.2 Equilibrio en dos dimensiones. Reacciones de apoyos y diagrama de cuerpo libre.

3.3 Ecuaciones de equilibrio en R2.

3.4 Miembros sujetos a la accin de dos y tres fuerzas.

3.5 Equilibrio en tres dimensiones. Reacciones de apoyos y diagrama de cuerpo libre.

3.6 Ecuaciones de equilibrio en R3

3.7 Restricciones de un cuerpo rgido: impropias y sistemas estticamente

indeterminados

4: ANLISIS DE ESTRUCTURAS

4.1 Armaduras simples

4.2 Anlisis de armaduras por el mtodo de los nudos

4.3 Miembros de fuerza cero

4.4 El mtodo de las secciones

4.5 Marcos y mquinas

5: FRICCIN

5.1 Caractersticas de la friccin en seco

5.2 Ecuaciones de equilibrio y ecuaciones de friccin

5.3 Fuerza de friccin en elementos mecnicos. Friccin en tornillos, cojinetes y discos,

bandas planas

6: CENTRO DE MASA, GRAVEDAD Y CENTROIDE

6.1 Para un sistema de partculas

6.2 Para un cuerpo slido

7: MOMENTOS DE INERCIA PARA UNA REA

7.1 Definicin de momento de inercia para reas

7.2 Teorema de ejes paralelos para un rea

7.3 Radio de giro

7.4 Momento de inercia para un rea por integracin

7.5 Momento de inercia para reas compuestas

7.6 Producto de inercia para un rea

5 MTODOS DE APRENDIZAJE

Se regir a lo que se indica en el Reglamento Interno de Rgimen Acadmico vigente

en la Universidad Politcnica Salesiana.

6 EVALUACIN

Se regir a lo que se indica en el Reglamento Interno de Rgimen Acadmico vigente

en la Universidad Politcnica Salesiana.

7. Planificacin de actividades

1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES, FUERZA Y EQUILIBRIO DE UNA PARTCULA

OBJETIVO/S ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

RECURSOS CRITERIOS DE EVALUACIN

PUNTAJE TIEMPO PRESENCIAL AUTNOMO EN EL AVAC

Revisar conceptos fundamentales de la mecnica Presentar las leyes del movimiento y gravitacin de Newton Revisar los principios para la aplicacin del Sistema Internacional de unidades Descomponer fuerzas y resolverlas en componentes usando la ley del paralelogramo

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios propuestos en el texto, pgina 15 Actividad No. 2 Exponer aplicaciones de las leyes de Newton Actividad No. 3 Resolver ejercicios propuestos de final de captulo Actividad No. 4 Resolver los ejercicios impares propuestos en el captulo 2 del texto.

Actividad No. 1 Presentar el Captulo 1 del texto utilizando un organizador grfico Actividad No. 2 Investigar tres aplicaciones fundamentales de cada ley de Newton Actividad No. 3 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo 2 del texto Actividad No. 4 Elaborar un cuestionario de al menos 50 ejercicios sobre el producto escalar y proyeccin de vectores

Actividad No. 1 Observar el video sobre Magnitudes y medidas y resumirlo en un ensayo de 250 palabras Actividad No. 2 Bajar el archivo del SI y analizar su constitucin Actividad No. 3 Seleccionar una presentacin en Power Point sobre operaciones con vectores y exponerla en el aula Actividad No. 4 Observar el video sobre producto escalar, resumir su contenido en un ensayo de 250 palabras

Videos Archivos en PP Banco de ejercicios Prueba escrita Texto: Hibbeler, R Banco de ejercicios Videos Presentaciones en Power Point ubicadas en el AVAC Prueba escrita de fin de captulo

El estudiante cumplir con al menos el 80% de las actividades propuestas El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos El estudiante aplica con el certeza las propiedades del producto escalar de vectores

5 puntos 5 puntos 5 puntos 5 puntos

1ra. semana 2da. Semana

Expresar la fuerza y la posicin en forma vectorial cartesiana

Determinar utilizando el producto punto el ngulo entre dos vectores o la proyeccin de un vector en otro.

Actividad No. 5 Exponer individualmente la solucin de problemas relacionados con el tema Actividad No. 6 Desarrollar la prueba escrita de final de captulo

Actividad No. 5 Resolver los problemas de repaso de captulo.

5 puntos 5 puntos

3ra. semana de clases 4ta. semana de clases

2. SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZAS




Introducir el concepto de diagrama de cuerpo libre de una partcula

Resolver problemas de equilibrio de partculas usando las ecuaciones de equilibrio Calcular el momento de una fuerza en dos y tres dimensiones Hallar el momento de una fuerza respecto a un eje especfico Definir el momento de un par y la resultante de sistemas de fuerzas no concurrentes. Reducir cargas simples distribuidas

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios impares propuestos en el captulo 3 del texto. Actividad No. 2 Exponer individualmente la solucin de problemas relacionados con el tema Actividad No. 3 Desarrollar la prueba escrita de final de captulo Actividad No. 4 Resolver los ejercicios impares propuestos en el captulo 4 del texto. Actividad No. 5 Exponer individualmente

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo 3 del texto Actividad No. 2 Elaborar un cuestionario de al menos 50 ejercicios sobre el producto escalar y proyeccin de vectores Actividad No. 3 Resolver los problemas de repaso de captulo. Actividad No. 4 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo 4 del texto Actividad No. 5 Elaborar un cuestionario de al

Actividad No. 1 Seleccionar una presentacin en Power Point sobre operaciones con vectores y exponerla en el aula Actividad No. 2 Observar el video sobre equilibrio de partculas, resumir su contenido en un ensayo de 250 palabras Actividad No. 3 Seleccionar una presentacin en Power Point sobre aplicaciones de los giros en la prctica Actividad No. 4 Observar el video sobre giros y sus consecuencias resumir su contenido en un ensayo de 250 palabras

Textos: Hibbeler, R Beer, F. Banco de ejercicios Videos Presentaciones en Power Point ubicadas en el AVAC Prueba escrita de fin de captulo Texto Banco de ejercicios Videos Presentaciones en Power Point ubicadas en el AVAC Prueba escrita de fin de captulo

El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos El estudiante aplica con el certeza los conceptos involucrados en el equilibrio de partculas. El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos El estudiante aplica con el certeza los conceptos involucrados en el clculo de momentos

5 puntos 5 puntos 5 puntos 5 puntos 5 puntos

5ta. semana de clases 5ta semana de clases 7ma. semana de clases 8va. semana de clases 9na. semana de clases

a una fuerza resultante

la solucin de problemas relacionados con el tema Actividad No. 6 Desarrollar la prueba escrita de final de captulo

menos 50 ejercicios sobre clculo de momentos Actividad No. 6 Resolver los problemas de repaso de captulo.

5 puntos

10ma semana de clases

3. EQUILIBRIO DEL CUERPO RGIDO




Desarrollar las ecuaciones de equilibrio para un cuerpo rgido. Resolver problemas de equilibrio de cuerpo rgido usando diagramas de cuerpo libre y las ecuaciones de equilibrio.

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios impares propuestos en el captulo 5 del texto. Actividad No. 2 Exponer individualmente la solucin de problemas relacionados con el tema Actividad No. 3 Desarrollar la prueba escrita de final de captulo

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo 5 del texto Actividad No. 2 Elaborar un cuestionario de al menos 50 ejercicios sobre clculo de momentos Actividad No. 3 Resolver los problemas de repaso de captulo.

Actividad No. 1 Seleccionar una presentacin en Power Point sobre el equilibrio del cuerpo rgido Actividad No. 2 Observar el video sobre equilibrio, y resumir su contenido en un ensayo de 250 palabras

Textos: Hibbeler, R Beer, F. Banco de ejercicios Videos Presentaciones en Power Point ubicadas en el AVAC Prueba escrita de fin de captulo

El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos El estudiante aplica con el certeza los principios de equilibrio del cuerpo rgido.

5 puntos 5 puntos 5 puntos

11va. semana de clases 12va semana de clases 13va. semana de clases

4. ANLISIS DE ESTRUCTURAS




Determinar las fuerzas en los miembros de una armadura usando el mtodo de los nudos y el mtodo de las secciones

Analizar las fuerzas que actan sobre los miembros de bastidores y mquinas


Actividad No. 1 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo 6 del texto Actividad No. 2 Elaborar un cuestionario de al menos 20 ejercicios sobre clculo de armaduras Actividad No. 3 Resolver los problemas de repaso de captulo.

Actividad No. 1 Seleccionar una presentacin en Power Point sobre estructuras planas Actividad No. 2 Observar el video sobre las mquinas elementales inventadas por el hombre, realizar un ensayo de 250 palabras


El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos El estudiante aplica con el certeza los principios del mtodo de nudos y secciones en el clculo de armaduras planas.


14va. semana de clases 15va. semana de clases

5. FRICCIN




Determinar las cargas internas de un miembro formulando ecuaciones que describan la fuerza cortante y el momento en todo un miembro Analizar las fuerzas y estudiar la geometra de cables que soportan una carga


Actividad No. 1 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo 7 del texto Actividad No. 2 Elaborar una gua sobre los tipos de cables y sus caractersticas que se encuentran en el mercado. Actividad No. 3 Resolver los problemas de repaso de captulo.

Actividad No. 1 Seleccionar una presentacin en Power Point sobre esfuerzo cortante y momento flector Actividad No. 2 Observar el video sobre fuerzas internas en miembros estructurales


El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos El estudiante aplica con el certeza los principios del mtodo de nudos y secciones en el clculo de armaduras planas.


16va. semana de clases 17va. semana de clases

6. CENTRO DE MASA, GRAVEDAD Y CENTROIDE




Determinar el centro de masa, gravedad y centroide de un sistema de partculas Determinar el centro de masa, gravedad y centroide de un cuerpo slido

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios propuestos en el captulo Actividad No. 2 Resolver ejercicios propuestos en grupos

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo del texto Actividad No. 2 Resolver nuevamente los ejercicios propuestos en clase

Textos: Hibbeler, R Beer, F. Banco de ejercicios Prueba escrita de fin de captulo

El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos

5 puntos 5 puntos

18va. semana de clases

7. MOMENTOS DE INERCIA PARA UN REA




Calcular el momento de inercia de figuras comunes sencillas

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios propuestos en el captulo Actividad No. 2 Resolver ejercicios propuestos en grupos

Actividad No. 1 Resolver los ejercicios pares propuestos en el captulo del texto Actividad No. 2 Resolver nuevamente los ejercicios propuestos en clase

Textos: Hibbeler, R Beer, F. Banco de ejercicios Videos Prueba escrita de fin de captulo

El estudiante resuelve correctamente el 80% de los ejercicios propuestos

5 puntos 5 puntos

19va. semana de clases

8. Bibliografa

BIBLIOGRAFA BASE:

[1] R.C. Hibbeler, Ingeniera Mecnica: Esttica, Editorial Pearson, Doceava

Edicin, Mxico, 2010.

BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA:

[2] J.L. Meriam, Mecnica para Ingenieros: Esttica, Editorial Revert, Tercera

Edicin 1999, Espaa, Reimpresin 2012

[3] F.P. Beer, Mecnica Vectorial para Ingenieros: Esttica, Editorial McGraw-Hill, Dcima

Edicin, Mxico, 2013

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