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GESTION DEL CURSO

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Estatica

  1. 1. Instrumentación didáctica para la formación y desarrollo de competencias<br />Nombre de la asignatura: ESTATICACarrera: INGENIERIA MECANICAClave de la asignatura:MED-1010Horas teoría-Horas práctica-Créditos:2 – 3 – 5<br />Caracterización de la asignatura<br />Esta asignatura aporta al ingeniero mecánico la capacidad para resolver problemas donde se desea obtener las fuerzas que actúan en los cuerpos rígidos.Para integrarla se ha hecho un análisis de los cuerpos, sus tipos de apoyos proponiéndose los temas que logran que se tenga el Conocimiento en esta área, que es la del estudio de los cuerpos en equilibrio.Esta materia le va a dar soporte a las asignaturas donde se requiera obtener fuerzas que se estén aplicando en los elementos que constituyen las maquinas, estructuras.<br />Objetivo(s) general(es) del curso. (Competencias específicas a desarrollar)<br />Comprender, modelar, analizar y resolver sistemas mecánicos en equilibrio. Aplicar herramientas matemáticas, computacionales y métodos experimentales en la solución de problemas para formular modelos, analizar procesos y elaborar prototipos mecánicos.Formular, evaluar, administrar proyectos de diseño, manufactura, diagnóstico, instalación, operación, control y mantenimiento tanto de sistemas mecánicos como de sistemas de aprovechamiento de fuentes de energía convencionales y no convencionales.Elaborar, interpretar y comunicar, de manera profesional, en forma oral, escrita y gráfica:Informes, propuestas, análisis y resultados de ingeniería.<br />Análisis por unidad<br />Unidad:Unidad 1 Tema:Equilibrio de la partícula en 2D y 3D<br />Competencia específica de la unidadCriterios de evaluación de la UnidadSolucionar problemas para las fuerzas que se concentran en un punto.Exámenes unidad 70 %Reporte de lecturas, Resúmenes e investigaciones 10 %Trabajo en Equipo y Participación en Clase 10 %Resolución de Series de Ejercicios y situaciones problemas 10 %<br />Actividades de aprendizajeActividades de enseñanzaDesarrollo de competencias genéricasHoras teórico-prácticas• Definir los conceptos y los principios de la mecánica con ejercicios.• Realizar ejercicios donde las fuerzas sean concurrentes y en un plano.• Aplicar el método del paralelogramo para determinar la resultante de fuerzas concurrentes.• Determinar la resultante de fuerzas por medio del polígono.• Obtener resultantes por medio del método analítico. Descomposición de fuerzas rectangulares.Dar significado al concepto equilibrio estático, diagrama de cuerpo libre y de fuerzas concurrentes en el plano.Explicar los conceptos y Establecer relaciones de cuerpo rígido, centro de masa, equilibrio rotacional y traslacional, diagrama de cuerpo libre en un cuerpo rígido en el plano así como los conceptos de la tercera ley de Newton, los tipos de apoyos y sus fuerzas de reacción.Resolver actividades relacionadas con el cálculo de las fuerzas que intervienen en un sistema en equilibrio traslacional y rotacional en el plano que incluyan:- diagrama de cuerpo libre- procedimiento de cálculoDirigir discusión grupal y confrontación de ideas en torno a los conceptos involucrados en las situaciones-problema, actividades, ejercicios y desafíos, donde el alumno pueda aplicar los modelos aprendidosPresentar gráficas, figuras o fotografías y videos que permitan la reflexión del alumno, respecto a las diferentes formas de representar los componentes de fuerzas y vectoresAprendizaje basado en softwareDeterminación de la constante de resorte aplicando un peso. Práctica propuesta.Competencias instrumentalesCapacidad de análisis y síntesisCapacidad de organizar y planificarConocimientos básicos de la carreraComunicación oral y escritaHabilidades básicas de manejo de la computadoraHabilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversasSolución de problemasToma de decisiones.Competencias interpersonalesCapacidad crítica y autocríticaTrabajo en equipoHabilidades interpersonales.Competencias sistémicasCapacidad de aplicar los conocimientos en la prácticaHabilidades de investigaciónCapacidad de aprenderCapacidad de generar nuevas ideas (creatividad)Habilidad para trabajar en forma autónomaBúsqueda del logro.8-2<br />Fuentes de información Apoyos didácticos:Beer Ferdinand p. y e. Russell Johnston jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. editorial Mcgraw HillMeriam j.l. Estática Editorial Revertes.a. segunda ediciónHibbeler Rusell c. Mecánica para Ingenieros: Estática. Editorial Prentice Hall, Hispanoamericana. 1996Bela i. Sandor. Ingeniería Mecánica: Estática. Editorial Prentice HallSeely Ensign. Mecánica Analítica para Ingenieros. Editorial UtheaBedford, Anthony and Fowler, Guayanés, Estática para Ingeniería. México. Editorial Addison Wesley. 1996Computadora, cañónpintarróncopias de los ejercicios en versión electrónica y USBbibliografía<br />Análisis por unidad<br />Unidad:Unidad 2 Tema:Sistemas equivalentes de fuerzas<br />Competencia específica de la unidadCriterios de evaluación de la UnidadDeterminar la fuerza única de un sistema de fuerzas que actúan sobre un punto o sobre un cuerpo rígido.Exámenes unidad 70 %Reporte de lecturas, Resúmenes e investigaciones 10 %Trabajo en Equipo y Participación en Clase 10 %Resolución de Series de Ejercicios y situaciones problemas 10 %<br />Actividades de aprendizajeActividades de enseñanzaDesarrollo de competencias genéricasHoras teórico-prácticas• Definir el concepto del producto punto y producto cruz de vectores, con ejemplos.• Definir el concepto de momento con respecto a un punto utilizando el producto cruz, obteniendo el valor escalarmente y por determinante.• Realizar ejercicios donde intervenga encontrar el momento con respecto a un punto así como las fuerzas que los producen.• Definir y explicar el concepto del triple producto escalar de tres vectores. • Desarrollar el momento con respecto a un eje aplicando el concepto anterior.• Descomponer una fuerza en una fuerza y un par.• Reducir sistemas de fuerzas a una fuerza única de sistemas de fuerzas concurrentes, paralelas y coplanares.• Reducir un sistema de fuerzas a una llave de torsión.Dar significado al concepto de producto punto y producto cruzDar significado a momento de una fuerzaFormulación escalar Formulación vectorialPresentar gráficas, figuras o fotografías y videos que permitan la reflexión del alumno, respecto a momento de una fuerza y su aplicaciónDirigir discusión grupal y confrontación de ideas en torno a los conceptos involucrados en las situaciones-problema, actividades, ejercicios y desafíos, donde el alumno pueda aplicar los modelos aprendidosResolver actividades relacionadas con el cálculo de sistemas de fuerzas que actúan en un punto o sobre un cuerpo rigidoDeterminar la resultante de fuerzas concurrentes por medio de resortes. Práctica propuestaCompetencias instrumentalesCapacidad de análisis y síntesisCapacidad de organizar y planificarConocimientos básicos de la carreraComunicación oral y escritaHabilidades básicas de manejo de la computadoraHabilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversasSolución de problemasToma de decisiones.Competencias interpersonalesCapacidad crítica y autocríticaTrabajo en equipoHabilidades interpersonales.Competencias sistémicasCapacidad de aplicar los conocimientos en la prácticaHabilidades de investigaciónCapacidad de aprenderCapacidad de generar nuevas ideas (creatividad)Habilidad para trabajar en forma autónomaBúsqueda del logro.8-2<br />Fuentes de información Apoyos didácticos:Beer Ferdinand p. y e. Russell Johnston jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. editorial Mcgraw HillMeriam j.l. Estática Editorial Revertes.a. segunda ediciónHibbeler Rusell c. Mecánica para Ingenieros: Estática. Editorial Prentice Hall, Hispanoamericana. 1996Bela i. Sandor. Ingeniería Mecánica: Estática. Editorial Prentice HallSeely Ensign. Mecánica Analítica para Ingenieros. Editorial UtheaBedford, Anthony and Fowler, Guayanés, Estática para Ingeniería. México. Editorial Addison Wesley. 1996Computadora, cañónpintarróncopias de los ejercicios en versión electrónica y USBbibliografía<br />Análisis por unidad<br />Unidad:Unidad 3 Tema:Equilibrio del cuerpo rígido<br />Competencia específica de la unidadCriterios de evaluación de la UnidadObtener fuerzas en apoyos y en otros puntos de un cuerpo rígido en un plano y en tres dimensiones.Exámenes unidad 70 %Reporte de lecturas, Resúmenes e investigaciones 10 %Trabajo en Equipo y Participación en Clase 10 %Resolución de Series de Ejercicios y situaciones problemas 10 %<br />Actividades de aprendizajeActividades de enseñanzaDesarrollo de competencias genéricasHoras teórico-prácticas• Presentar los tipos de apoyos que se presentan en un plano, así como las fuerzas y momentos.• Solucionar ejercicios donde estén presentes cuerpos rígidos con soportes en un plano.• Presentar los tipos de apoyos y sus fuerzas y momentos en apoyos en tres dimensiones.• Solucionar ejercicios donde estén presentes cuerpos rígidos con soportes en tres dimensiones.Explicar los conceptos de cuerpo rígido, centro de masa, equilibrio rotacional y traslacional, diagrama de cuerpo libre en un cuerpo rígido en el plano así como los conceptos de la tercera ley de Newton, los tipos de apoyos y sus fuerzas de reacción.Determinar las condiciones de equilibrio traslacional y rotacional de un cuerpo rígido en el plano, a partir de datos de un problema teórico o mediciones directas o indirectas de un problema similar.Guiar y coordinar una lectura y discusión sobre la importancia del equilibrio de sólido rígido en el plano. Desarrollará una exposición apoyada en una representación gráfica que explique el estado de equilibrio del sólido rígido en dos dimensiones.Explicar la importancia del empleo de los diagramas de cuerpo libre para la solución de problemas. Plantear problemas para su solución, explicando la resolución de aquéllos en los cuales intervengan sistemas de vectores para el equilibrio de una partícula.Resolver un ejercicio planteado en el libro por medio de resortes en un marco de carga. Práctica propuestaComprobar el principio de transmisibilidad por medio de resortes. Práctica propuestaCompetencias instrumentalesCapacidad de análisis y síntesisCapacidad de organizar y planificarConocimientos básicos de la carreraComunicación oral y escritaHabilidades básicas de manejo de la computadoraHabilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversasSolución de problemasToma de decisiones.Competencias interpersonalesCapacidad crítica y autocríticaTrabajo en equipoHabilidades interpersonales.Competencias sistémicasCapacidad de aplicar los conocimientos en la prácticaHabilidades de investigaciónCapacidad de aprenderCapacidad de generar nuevas ideas (creatividad)Habilidad para trabajar en forma autónomaBúsqueda del logro.11-4<br />Fuentes de información Apoyos didácticos:Beer Ferdinand p. y e. Russell Johnston jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. editorial Mcgraw HillMeriam j.l. Estática Editorial Revertes.a. segunda ediciónHibbeler Rusell c. Mecánica para Ingenieros: Estática. Editorial Prentice Hall, Hispanoamericana. 1996Bela i. Sandor. Ingeniería Mecánica: Estática. Editorial Prentice HallSeely Ensign. Mecánica Analítica para Ingenieros. Editorial UtheaBedford, Anthony and Fowler, Guayanés, Estática para Ingeniería. México. Editorial Addison Wesley. 1996Computadora, cañónpintarróncopias de los ejercicios en versión electrónica y USBbibliografía<br />Análisis por unidad<br />Unidad:Unidad 4 Tema:Análisis estructural de sistemas mecánicos<br />Competencia específica de la unidadCriterios de evaluación de la UnidadDeterminar fuerzas que actúan sobre los componentes de armaduras, marcos de cargas y máquinas.Exámenes unidad 70 %Reporte de lecturas, Resúmenes e investigaciones 10 %Trabajo en Equipo y Participación en Clase 10 %Resolución de Series de Ejercicios y situaciones problemas 10 %<br />Actividades de aprendizajeActividades de enseñanzaDesarrollo de competencias genéricasHoras teórico-prácticas• Identificar los tipos de armaduras existentes tanto para techos como para puentes.• Aplicar el método de nodos para determinar las fuerzas, indicando si los componentes de la armadura están a tensión o compresión.• Utilizar el método de secciones para encontrar las fuerzas que actúan en los elementos seleccionados.• Aplicar el método de desarme de marcos de carga para obtener las fuerzas que actúan en cada elemento que la constituye.• Determinar las fuerzas en los componentes de máquinas por el método de desarme de la estructura.Dar a conocer los distintos tipos de estructuras.Analizar por el método de secciones y nodos la armadura en el plano.Explicar y analizar los marcos isostáticos.Explicar y analizar el método de desarme de marcos de carga para obtención de fuerzas.Explicar y analizar las maquinas de baja velocidad.Realizar metodologías de forma virtual.Determinar el momento con respecto a un punto. práctica propuestaCompetencias instrumentalesCapacidad de análisis y síntesisCapacidad de organizar y planificarConocimientos básicos de la carreraComunicación oral y escritaHabilidades básicas de manejo de la computadoraHabilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversasSolución de problemasToma de decisiones.Competencias interpersonalesCapacidad crítica y autocríticaTrabajo en equipoHabilidades interpersonales.Competencias sistémicasCapacidad de aplicar los conocimientos en la prácticaHabilidades de investigaciónCapacidad de aprenderCapacidad de generar nuevas ideas (creatividad)Habilidad para trabajar en forma autónomaBúsqueda del logro.10-2<br />Fuentes de información Apoyos didácticos:Beer Ferdinand p. y e. Russell Johnston jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. editorial Mcgraw HillMeriam j.l. Estática Editorial Revertes.a. segunda ediciónHibbeler Rusell c. Mecánica para Ingenieros: Estática. Editorial Prentice Hall, Hispanoamericana. 1996Bela i. Sandor. Ingeniería Mecánica: Estática. Editorial Prentice HallSeely Ensign. Mecánica Analítica para Ingenieros. Editorial UtheaBedford, Anthony and Fowler, Guayanés, Estática para Ingeniería. México. Editorial Addison Wesley. 1996Computadora, cañónpintarróncopias de los ejercicios en versión electrónica y USBbibliografía<br />Análisis por unidad<br />Unidad:Unidad 5 Tema:Centroides, centros de gravedad y momentos de inercia<br />Competencia específica de la unidadCriterios de evaluación de la UnidadDeterminar el centro de área, de volumen, de gravedad en placas y sólidos, así como el momento de inercia de áreas de sólidos.Exámenes unidad 70 %Reporte de lecturas, Resúmenes e investigaciones 10 %Trabajo en Equipo y Participación en Clase 10 %Resolución de Series de Ejercicios y situaciones problemas 10 %<br />Actividades de aprendizajeActividades de enseñanzaDesarrollo de competencias genéricasHoras teórico-prácticas• Definir el concepto del primer momento de área.• Determinar el centroide de áreas por integración y por áreas compuestas. • Obtener el centro de gravedad de volúmenes de sólidos diversos.• Definir el concepto del segundo momento de área.• Determinar el segundo momento de área por integración y por el método de los ejes paralelos.• Comprender las aplicaciones de la estática en la vida real.Dar significado al concepto de centroides, centro de gravedad, primer momento de línea y área, segundo momento.Explicar y calcular el primer momento de líneas y áreas.Explicar y obtener el centro de gravedad de volúmenes.Explicar y determinar el segundo momento de áreas por el método de integración y ejes paralelos. Obtener el Centroide de placas experimentalmente. Práctica propuesta.Gestionar visita a empresa ICA construcciones Tema aplicaciones de la estáticaCompetencias instrumentalesCapacidad de análisis y síntesisCapacidad de organizar y planificarConocimientos básicos de la carreraComunicación oral y escritaHabilidades básicas de manejo de la computadoraHabilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversasSolución de problemasToma de decisiones.Competencias interpersonalesCapacidad crítica y autocríticaTrabajo en equipoHabilidades interpersonales.Competencias sistémicasCapacidad de aplicar los conocimientos en la prácticaHabilidades de investigaciónCapacidad de aprenderCapacidad de generar nuevas ideas (creatividad)Habilidad para trabajar en forma autónomaBúsqueda del logro.12-2<br />Fuentes de información Apoyos didácticos:Beer Ferdinand p. y e. Russell Johnston jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. Editorial Mcgraw HillMeriam j.l. Estática Editorial Revertes.a. segunda ediciónHibbeler Rusell c. Mecánica para Ingenieros: Estática. Editorial Prentice Hall, Hispanoamericana. 1996Bela i. Sandor. Ingeniería Mecánica: Estática. Editorial Prentice HallSeely Ensign. Mecánica Analítica para Ingenieros. Editorial UtheaBedford, Anthony and Fowler, Guayanés, Estática para Ingeniería. México. Editorial Addison Wesley. 1996Computadora, cañónpintarróncopias de los ejercicios en versión electrónica y USBbibliografía<br />Análisis por unidad<br />Unidad:Unidad 6 Tema:Fricción <br />Competencia específica de la unidadCriterios de evaluación de la UnidadDeterminar la fuerza de fricción seca que actúa en las superficies de los cuerpos cuando están en contacto.Exámenes unidad 70 %Reporte de lecturas, Resúmenes e investigaciones 10 %Trabajo en Equipo y Participación en Clase 10 %Resolución de Series de Ejercicios y situaciones problemas 10 %<br />Actividades de aprendizajeActividades de enseñanzaDesarrollo de competencias genéricasHoras teórico-prácticas• Definir el concepto de fricción seca.• Resolver ejercicios donde se establezca si el cuerpo está estático o en movimiento inminente.• Determinar el ángulo de fricción y el ángulo de reposo.• Resolver ejercicios de cuerpos sobre superficies inclinadas.Dar significado al concepto de fricción seca.Enunciar las leyes de la fricción.Explicar las características de las fuerzas de fricción estática y dinámica, así como los parámetros que intervienen en las ecuaciones empleadas para su representación.Aplicar los coeficientes y ángulos de fricción en problemas tipo.Calcular los efectos de la fuerza de fricción estática y dinámica en plano inclinado, masas y poleas y objetos sujetos a la tensión de una cuerda, a partir de datos de un problema teórico o mediciones directas o indirectas de un problema similar.Determinar los coeficientes de fricción estático y cinético, por medio de práctica propuesta.Competencias instrumentalesCapacidad de análisis y síntesisCapacidad de organizar y planificarConocimientos básicos de la carreraComunicación oral y escritaHabilidades básicas de manejo de la computadoraHabilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversasSolución de problemasToma de decisiones.Competencias interpersonalesCapacidad crítica y autocríticaTrabajo en equipoHabilidades interpersonales.Competencias sistémicasCapacidad de aplicar los conocimientos en la prácticaHabilidades de investigaciónCapacidad de aprenderCapacidad de generar nuevas ideas (creatividad)Habilidad para trabajar en forma autónomaBúsqueda del logro.6-2<br />Fuentes de información Apoyos didácticos:Beer Ferdinand p. y e. Russell Johnston jr. Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática. editorial Mcgraw HillMeriam j.l. Estática Editorial Revertes.a. segunda ediciónHibbeler Rusell c. Mecánica para Ingenieros: Estática. Editorial Prentice Hall, Hispanoamericana. 1996Bela i. Sandor. Ingeniería Mecánica: Estática. Editorial Prentice HallSeely Ensign. Mecánica Analítica para Ingenieros. Editorial UtheaBedford, Anthony and Fowler, Guayanés, Estática para Ingeniería. México. Editorial Addison Wesley. 1996Computadora, cañónpintarróncopias de los ejercicios en versión electrónica y USBbibliografía<br />Calendarización de evaluación (semanas):<br />Semana12345678910111213141516UnidadT.P.T.R.<br /> = Evaluación diagnóstica. = Evaluación formativa. = Evaluación sumativa. TP= Tiempo planeado TR=Tiempo real<br />Fecha de elaboración________28 de junio 2010__________<br />Ing. Dagmar Jiménez Santiago<br />Nombre y Firma del Docente Vo. Bo. Jefe del Departamento<br />
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