Silabo Mecánica Racional - Epii 2018-i

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Profesional de Ingeniería Industrial

SÍLABO DE MECÁNICA RACIONAL I. INFORMACIÓN GENERAL 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12.

Facultad Escuela Nombre de la Asignatura Código de la Asignatura Ciclo Académico Ciclo Horas Créditos Tipo de Asignatura Requisito Docente Correo Electrónico

: INGENIERÍA. : INGENIERÍA INDUSTRIAL. INDUSTRIAL. : MECÁNICA RACIONAL. : II - 512. : 2018 – I. : QUINTO. : 04. : 03. : OBLIGATORIO. : MÍN 80 CRÉDITOS. : LIC. ANDRÉS OLIVER GUERRERO FARRO. : [email protected]

II. SUMILLA 

La asignatura de Mecánica Racional corresponde al área de Ingeniería Tecnológica y es de carácter teórico-práctica. Con las leyes de las ciencias físicas que considera la interacción entre los cuerpos rígidos en reposo o en movimiento a velocidad constante, la estática, componente de la mecánica, es fundamental en la formación de los ingenieros cuyas disciplinas están relacionadas con las ciencias mecánicas. En tal sentido, la estática ofrece al estudiante de ingeniería una sólida formación básica en el conocimiento de los principios fundamentales por medio de los cuales se relacionan, describen y se comprende la interacción mecánica y el movimiento de los cuerpos. Los temas que se desarrollan en esta asignatura son: Sistemas Equivalentes, Momentos de una Fuerza respecto a un punto y a un Eje, Teorema de Varignon, Fuerzas Distribuidas, Centros de Gravedad y Centroides, Equilibrio, Ecuaciones Generales de Equilibrio, Fuerzas Internas en Vigas y Marcos.

III. COMPETENCIA DE LA ASIGNATURA Competencia 1. Conoce los principios fundamentales de la estática que se aplican a sistemas de fuerzas equivalentes y equilibrio del cuerpo rígido.

1. 2. 3. 4. 5.

Evidencia Prácticas Calificadas. Exámenes de Unidad. Ejercicios Resueltos. Trabajos de Investigación. Exposiciones.

IV. ARTICULACIÓN CON COMPETENCIAS GENÉRICAS UPT Competencia Genérica UPT: Investigación. 2 Nivel de Logro 2 Demuestra habilidad para observar, describir, planificar y sustentar. 1


V. UNIDADES DIDACTICAS

5.1 PRIMERA UNIDAD: INTRODUCCIÓN, SISTEMAS DE FUERZAS Y EQUILIBRIO DE SISTEMAS DE FUERZAS 1.1.1 Tiempo: 7 semanas 1.1.2 Resultados de Aprendizaje: Conoce los principios fundamentales de la estática. Desarrolla la capacidad de analizar un problema de manera sencilla y lógica aplicando estos principios. Conoce las técnicas que se aplican en sistemas de fuerzas equivalentes. Conoce las condiciones necesarias y suficientes para el equilibrio de un cuerpo rígido. 1.1.3 Contenido:  

 

SEM

CONTENIDO CONCEPTUAL Alcance de la mecánica. Visión previa de la estática. Conceptos fundamentales y axiomas. Cantidades escalares y vectoriales. Diagramas de cuerpo libre.

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES Conoce los principios básicos de la mecánica, específicamente de la estática. Comprende cantidades escalares y vectoriales. Realiza diagramas de cuerpo libre. Conoce los principios fundamentales del análisis vectorial, el álgebra de vectores y sus aplicaciones.

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- Fuerza y componentes. - Resultante de fuerzas concurrentes coplanares y no coplanares. - Fuerzas en el espacio y notación vectorial. - Algebra de vectores.

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- Vector momento. - Momento de una fuerza respecto a un punto y al origen de coordenadas. - Momento de fuerza respecto a una recta y a los ejes cartesianos. - Teorema de Varignon. - Aplicaciones coplanares y espaciales.

Conoce el vector momento y describe el esfuerzo de momento o giro de una fuerza. Analiza el momento y calcula el momento respecto a puntos y rectas. Calcula momentos aplicados al plano y al espacio.

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- Vector par y propiedades de los pares de fuerzas. - Reducción de pares de fuerzas. - Par resultante.

Analiza sistemas de pares de fuerza y reduce a un par resultante. Analiza la interacción de fuerzas o cargas externas en diferentes condiciones.

PRÁCTICA CALIFICADA 1.

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Conoce y calcula el momento torsor de diferentes secciones transversales.

- Resultante general. - Par reducido. - Momento torsor. -

Equilibrio de cuerpos rígidos. Casos de equilibrio y ecuaciones. Diagramas de cuerpo libre. Equilibrio en el plano y el espacio.

Conoce los sistemas coplanares y espaciales en condiciones de equilibrio y el manejo práctico de las herramientas necesarias en el planteamiento de problemas de estática. 2


-

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Construcción de armaduras. Método de los nodos. Método de las secciones. Método de los miembros.

Conoce los diferentes métodos para analizar una estructura. Adquiere una visión general de la forma como están aplicadas las fuerzas externas y sus efectos.

EXAMEN DE UNIDAD 1.

Contenidos Actitudinales: Sustenta con asertividad sus conocimientos y opiniones respecto a sistemas de fuerzas, momentos de fuerzas y equilibrio de sistemas de fuerzas. Demuestra competencias para desarrollar problemas y los sustenta. 1.1.4 Estrategias Didácticas: ED1 ED2 ED3

Exposición. Estudio de Casos. Resolución de Problemas.

1.1.5 Evaluación: Tipo de Evaluación Práctica Calificada 1. Trabajos de Investigación 1. Trabajos Prácticos 1. Examen de Unidad 1.

1.1.6 -

Ponderación de las Evaluaciones 30% 10% 20% 40%

FECHA DE LA EVALUACIÓN 04.Abr.2018 18.Abr.2018 23.Abr.2018 25.Abr.2018

Ponderación de la Unidad 1 40%

Bibliografía Básica Singer, Ferdinand L. Mecánica para ingenieros: Estática. Ed. Harla 1990. Hibbeler, R C. Ingeniería Mecánica: Estática. 12va Ed. Ed. Pearson Educación 2010. Beer, Johnston, Mazurek & Eisenberg. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. 9na Ed. Ed. Mc Graw Hill 2010.

5.2 SEGUNDA UNIDAD: FRICCIÓN, CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD Y MOMENTOS DE INCERCIA DE ÁREAS 1.1.1 Tiempo: 6 semanas 1.1.2 Resultados de Aprendizaje: Conoce las técnicas para determinar los centros de gravedad de láminas y cuerpos. Conoce los distintos métodos para determinar los centroides de áreas y volúmenes. Conoce el procedimiento para calcular momentos de inercia.   

1.1.3 Contenido: SEM

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CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDO CONCEPTUAL -

Conoce e identifica las causas y efectos generados por la fricción con el fin de evaluar distintas máquinas y prevenir desgastes innecesarios.

Definiciones y teoría de la fricción. Ángulo y leyes de la fricción. Aplicaciones de la fricción. Fricción en correas o bandas.

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Centro de gravedad de una lámina plana. Centroide de áreas y líneas. Centroides y los momentos de área. Centroides determinados por integración. Centroides de figuras compuestas. Teoremas de Pappus. Centro de gravedad de cuerpos. Centroides de volúmenes.

Aprende técnicas para localizar la posición de un punto como centro de gravedad aplicando principios de momentos de primer orden. Calcula centroides y el centro de gravedad de distintas figuras y volúmenes aplicando teoremas.

PRÁCTICA CALIFICADA 2.

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Momento de inercia. Momento polar de inercia. Radio de giro. Teorema de ejes paralelos. Momento de inercia por integración. Momento de inercia de áreas compuestas. Círculo de Mohr para momento de inercia. Momentos de inercia máximo y mínimo.

Conoce el manejo de las herramientas que permite analizar y evaluar resistencia y flexiones en diferentes tipos de vigas. Calcula el momento de inercia por integración de distintas áreas, sus valores máximos y mínimos.

EXAMEN DE UNIDAD 2.

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Contenidos Actitudinales: Adquiere un sentido amplio de fricción, centros de masas, centroides y momentos de inercia y su cálculo de distintas maneras. Demuestra competencias para desarrollar problemas y los sustenta. 1.1.4 Estrategias Didácticas: ED1 ED2 ED3



1.1.6 -

Ponderación de las Evaluaciones 30% 10% 20% 40%

FECHA DE LA EVALUACIÓN 16.May.2017 30.May.2017 04.Jun.2017 06.Jun.2017


Bibliografía Básica Hibbeler, R C. Ingeniería Mecánica: Estática. 12va Ed. Ed. Pearson Educación 2010. Singer, Ferdinand L. Mecánica para ingenieros: Estática. Ed. Harla 1990. Beer, Johnston, Mazurek & Eisenberg. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. 9na Ed. Ed. Mc Graw Hill 2010.

5.3 TERCERA UNIDAD: MOMENTO DE INERCIA DE MASA, FUERZA CORTANTE, MOMENTO FLECTOR EN VIGAS Y TRABJAO VIRTUAL 1.1.1 Tiempo: 4 semanas 4


1.1.2 Resultados de Aprendizaje: Conoce los métodos para calcular momentos de inercia de masas y cuerpos compuestos. Conoce los diagramas de fuerza cortante y momento flector y la relación entre estos y la carga. 



1.1.3 Contenido: SEM CONTENIDO CONCEPTUAL 14

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CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

- Momento de inercia de masa. - Radio de giro. - Fórmula de conversión de momentos de inercia de masa.

Conoce el manejo de las herramientas que permite analizar y evaluar resistencia y flexiones en diferentes tipos de vigas. - Momento de inercia de masa por Calcula el momento de inercia de masa por integración y los momentos integración. - Momentos de inercia de cuerpos de inercia de distintos cuerpos. compuestos. PRACTICA CALIFICADA 3.

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Maneja los procedimientos tanto Ecuaciones y diagramas de fuerza analíticos como gráficos en la cortante y de momento flector. determinación de fuerzas y momentos Relaciones entre carga, fuerza en vigas; así mismo, halla valores cortante y momento flector. mínimos y máximos de los momentos flectores. Definición y significado de trabajo Usa el método de trabajo virtual para resolver problemas de equilibrio, virtual. Conceptos introductorios al método del simplifica problemas que incluyen sistemas conectados de cuerpos trabajo virtual. Principio y aplicación del trabajo rígidos. Establece criterios para la estabilidad virtual. de sistemas. EXAMEN DE UNIDAD 3.

Contenidos Actitudinales: Capacidad de comprender y desarrollar problemas de momento de inercia de masa, fuerza cortante, momento flector y trabajo virtual. Aplica de manera eficiente las condiciones de equilibrio de la mecánica. 1.1.4 Estrategias Didácticas: ED1 ED2 ED3



Ponderación de las Evaluaciones 30% 10% 20% 40% 5

FECHA DE LA EVALUACIÓN 20.Jun.2017 27.Jun.2017 02.Jul.2017 04.Jul.2017



1.1.6 Bibliografía Básica: - Hibbeler, R C. Ingeniería Mecánica: Estática. 12va Ed. Ed. Pearson Educación 2010. - Beer, Johnston, Mazurek & Eisenberg. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. 9na Ed. Ed. Mc Graw Hill 2010. - Singer, Ferdinand L. Mecánica para ingenieros: Estática. Ed. Harla 1990.

VI. PLAN DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA UNIDADES DIDÁCTICAS PONDERACIÓN Primera Unidad 40% Segunda Unidad

30%

Tercera Unidad

30%

Total

100%

Tacna, Marzo de 2018.

________________________ Andrés Oliver Guerrero Farro. Lic. Física CFP 0235

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Silabo Mecánica Racional - Epii 2018-i

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