Programa de Estática 20131 Utp

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA Asignatura: Mecánica I (IM303). Área: Diseño y Construcción de Máquinas Carácter: Teórico Intensidad: 4 Horas Semanales Profesor: Ricardo Acosta Acosta. 1. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Al finalizar el curso el estudiante será capaz de describir y analizar las condiciones de equilibrio de una estructura sometida a la acción de cargas externas; analizar y evaluar cargas internas en estructuras y hacer su representación gráfica; posicionar centroides y calcular momentos de inercia de áreas planas compuestas. 2. CONTENIDO DETALLADO DE LA ASIGNATURA I. GENERALIDADES. ¿Qué es la Mecánica? Conceptos y principios fundamentales. Sistemas de unidades. II. ESTÁTICA DE PARTÍCULAS. Fuerzas sobre una partícula. Resultante de dos o más fuerzas concurrentes. Descomposición de una fuerza en componentes. Componentes rectangulares de una fuerza. Equilibrio de una partícula. Diagrama de cuerpo libre. Componentes rectangulares de una fuerza en el espacio. Resultante de fuerzas concurrentes en el espacio. Equilibrio de una partícula sometida a fuerzas en el espacio. III. SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZAS. Fuerzas externas e internas. Principio de Transmisibilidad. Momento de una fuerza con respecto a un punto. Momento de una fuerza alrededor de un eje. Momento de un par de fuerzas. Sistema fuerza-par equivalente. Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par en un punto dado. Sistemas equivalentes de fuerzas. IV. EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS. Diagrama de cuerpo libre. Reacciones en los puntos de apoyo y conexiones de una estructura bidimensional. Equilibrio de un cuerpo rígido en dos dimensiones. Reacciones en puntos de apoyo y conexiones para una estructura tridimensional. Equilibrio de una estructura en tres dimensiones. V. CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD. Centro de gravedad de un cuerpo bidimensional. Centroides de placas compuestas. VI. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS. Definición de armadura. Análisis de armaduras por el método de nodos. Método de secciones para analizar una armadura. Análisis de marcos. Análisis de máquinas. VII. FUERZAS EN VIGAS. Fuerzas internas en elementos. Diferentes tipos de cargas y apoyos. Fuerza cortante y momento flector en una viga. Diagramas de cizalladura y momento flector. Relaciones entre la carga, la fuerza cortante y el momento flector. VIII. MOMENTOS DE INERCIA. Segundo momento, o momento de inercia de un área. Momento polar de inercia. Teorema de Ejes Paralelos. Producto de inercia. Ejes principales de inercia.

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  • UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PEREIRA

    FACULTAD DE INGENIERA MECNICA PROGRAMA DE INGENIERA MECNICA

    Asignatura: Mecnica I (IM303). rea: Diseo y Construccin de Mquinas Carcter: Terico Intensidad: 4 Horas Semanales Profesor: Ricardo Acosta Acosta. 1. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Al finalizar el curso el estudiante ser capaz de describir y analizar las condiciones de equilibrio de una estructura sometida a la accin de cargas externas; analizar y evaluar cargas internas en estructuras y hacer su representacin grfica; posicionar centroides y calcular momentos de inercia de reas planas compuestas. 2. CONTENIDO DETALLADO DE LA ASIGNATURA

    I. GENERALIDADES. Qu es la Mecnica? Conceptos y principios fundamentales. Sistemas de unidades. II. ESTTICA DE PARTCULAS. Fuerzas sobre una partcula. Resultante de dos o ms fuerzas concurrentes. Descomposicin de una fuerza en componentes. Componentes rectangulares de una fuerza. Equilibrio de una partcula. Diagrama de cuerpo libre. Componentes rectangulares de una fuerza en el espacio. Resultante de fuerzas concurrentes en el espacio. Equilibrio de una partcula sometida a fuerzas en el espacio. III. SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZAS. Fuerzas externas e internas. Principio de Transmisibilidad. Momento de una fuerza con respecto a un punto. Momento de una fuerza alrededor de un eje. Momento de un par de fuerzas. Sistema fuerza-par equivalente. Reduccin de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par en un punto dado. Sistemas equivalentes de fuerzas. IV. EQUILIBRIO DE CUERPOS RGIDOS. Diagrama de cuerpo libre. Reacciones en los puntos de apoyo y conexiones de una estructura bidimensional. Equilibrio de un cuerpo rgido en dos dimensiones. Reacciones en puntos de apoyo y conexiones para una estructura tridimensional. Equilibrio de una estructura en tres dimensiones. V. CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD. Centro de gravedad de un cuerpo bidimensional. Centroides de placas compuestas. VI. ANLISIS DE ESTRUCTURAS. Definicin de armadura. Anlisis de armaduras por el mtodo de nodos. Mtodo de secciones para analizar una armadura. Anlisis de marcos. Anlisis de mquinas. VII. FUERZAS EN VIGAS. Fuerzas internas en elementos. Diferentes tipos de cargas y apoyos. Fuerza cortante y momento flector en una viga. Diagramas de cizalladura y momento flector. Relaciones entre la carga, la fuerza cortante y el momento flector. VIII. MOMENTOS DE INERCIA. Segundo momento, o momento de inercia de un rea. Momento polar de inercia. Teorema de Ejes Paralelos. Producto de inercia. Ejes principales de inercia.

  • 3. EVALUACIONES Primer Parcial: 25% Generalidades Captulos I y II Esttica de Partculas Segundo Parcial: 25% Sistemas Equivalentes de Fuerzas Captulo III Tercer Parcial: 25% Equilibrio de Cuerpos Rgidos Captulo IV Anlisis de Estructuras Final: 25% (Acumulativo) Centroides y Centros de Gravedad, Fuerzas en Vigas, Momentos de Inercia 4. BIBLIOGRAFA

    BEER F.P, JOHNSTON E.R. Y E.R. EISENBERG. Mecnica Vectorial para Ingenieros, Esttica. Octava Edicin. Mc. Graw-Hill, Mxico, 2007. BEER F.P. & E.R. JOHNSTON. Mecnica Vectorial para Ingenieros, Esttica. Sexta Edicin. Mc. Graw-Hill, Mxico, 1999. BEDFORD A. & W.L. FOWLER. Esttica, Mecnica para Ingeniera. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, Estados Unidos, 1996. HIBBELER, R.C. Mecnica Vectorial para Ingenieros. Esttica. Dcima Edicin. Pearson Educacin, Mxico 2004.