ESTATICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA (Creada por ley N° 25265) FACULTAD DE INGENIERIA MINAS CIVIL AMBIENTAL SILABO

1. INFORMACION GENERAL

Facultad: de Ingeniería Minas Civil Ambiental (FIMCA) Escuela Profesional: Ingeniería Civil Departamento Académico: Facultad de Ingeniería Minas Civil Ambiental (FIMCA) Carrera Profesional: Ingeniería Civil Año Académico 2020-I Asignatura: Estática Código: 1100-EF-0301-17 Requisitos: Crédito:04 1100-EF-0206-17 Horas de Horas de Teoría:03 práctica:02 Evaluación:01 Total, de Horas: 05 Semestre: Fecha de 2020-I Ciclo: III Inicio:30/03/20 Fin del Periodo:11/08/2029 Docente(s) de la Asignatura Lic. Demetrio Soto Carbajal correo: :[email protected] correo: 2. SUMILLA La asignatura de Estática corresponde al área formativa (EF), es de carácter teórico – práctico de naturaleza obligatorio, tiene como propósito de desarrollar las diferentes habilidades cognitivas y proporcionar al estudiante la información necesaria para que pueda aplicar en su formación especializada. Está estructurado de la siguiente manera: I. Vectores. Fuerza y Momento de una Fuerza. II. Análisis Estructural. Fuerzas Internas. III. Centroide. Momento y Producto de inercia. Teorema de Steiner. IV. Momento de Inercia de Masa. Trabajo Virtual.

3. COMPETENCIAS Y LOGRO DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Competencias de la Asignatura: Emplea los principios y Leyes de la Mecánica Newtoniana para realizar diseños estructurales confiables en el marco de los estándares establecidos en la construcción civil N°

3.1.

3.2.

3.3.

3.4.

Competencias Generales de la Asignatura por Unidad Realiza investigaciones en su primer nivel.

Aplica los métodos, nudos en construcciones civiles.

Resuelve problemas de centroides y momentos en cuerpos rígidos.

N°

3.1.1.

3.1.2.

3.1.3.

3.1.4. Aplica situaciones problemáticas con movimientos infinitesimales.

Capacidades por Unidades

Logro de aprendizaje de la asignatura

Clasifica los tipos de vectores, fuerzas y momentos, para aplicar Realizar investigaciones en su primer en estructuras. nivel con vectores, fuerzas y momentos. Identifica la ubicación de una fuerza resultante y las fuerzas axial, Aplicar los métodos de nudos y cortante y momento flector. secciones en elementos estructurales, y en fuerzas internas. Justifica el significado de la solución Resolver problemas de aplicación de los problemas resueltos con con centroides, momentos centroides, momento, producto de productos de inercia y momentos inercia y circulo de Mohr. principales Muestra responsabilidad en la aplicación del método de trabajo virtual con movimientos infinitesimales

Resolver problemas de aplicación con trabajo virtual y equilibrio de cuerpos.

4. PROGRAMACION DE CONTENIDOS UNIDAD DIDACTICA I: VECTORES. FUERZA Y MOMENTO DE UNA FUERZA. Resultado de Aprendizaje: Identificar los conceptos básicos de vectores, fuerzas y momento de una fuerza, para esquematizar una estructura. contenido de aprendizaje Estrategia Metodológica Conceptual Procedimental Actitudinal Clase magistral Vectores y Resultante del Emplea las definiciones y propiedades de los vectores y Demuestra motivación y compromiso sistema de fuerzas. fuerzas en la resultante de vectores y sistema de fuerzas. en el estudio de los vectores y fuerzas. Expositivo-dialogada Vectores y Fuerzas en el espacio unidimensional, bidimensional y Emplea las propiedades de los vectores y fuerzas para Asume interés en el desarrollo de las tridimensional graficar una estructura en el espacio. tareas pertinentes Clase magistral Producto Punto o escalar y Deduce analíticamente la ecuación del producto punto Pone en tela de juicio los conceptos los vectores unitarios. relacionado con los vectores unitarios. referentes. Clase magistral Producto Cruz o Vectorial y Deduce analíticamente la ecuación del producto cruz Pone en tela de juicio los conceptos los vectores unitarios. relacionado con los vectores unitarios. referentes Trabajo en equipo Equilibrio de cuerpos rígidos y reacciones, en dos Diseña la estructura de un cuerpo rígido para determinar las Imite juicios de valor acerca del tema y tres dimensiones. reacciones en los apoyos. desarrollado Clase magistral Momento de una fuerza y Par de fuerzas respecto a los ejes coordenados. Identifica los puntos en una viga donde ocurre el giro respecto Valora la relación del estudio de las Método Escalar y Vectorial a los ejes y la reducción analítica del par resultante. fuerzas y momentos en los ejes. Resolución de problemas Problemas respecto a los Es ordenado y responsable al vectores, fuerzas y Resuelve situaciones problemáticas sobre vectores, fuerza, momento de resolver los problemas momento de una fuerza. momentos de una fuerza y par de fuerzas. encargados. Demuestra preparación orden y Desarrolla la prueba con valores y limpieza en la solución de su prueba principios éticos. Evaluación Prueba escrita escrita.

Criterios de evaluación del resultado de Aprendizaje

Temporalización Semana

Sesión 1°

1

2

3

4

Avance % 3

2°

6

3°

9

4°

12

5°

15

6°

18

7°

21

8°

25

EVALUACION DE LA UNIDAD Conocimiento: Interpreta y caracteriza tipos de vectores, fuerzas y los momentos para fundamentar la construcción de estructuras. Desempeño: Aplica las propiedades y métodos en el estudio de vigas, armaduras y reacciones Actitudinal: Demuestra predisposición para aprender la asignatura Producto: Resuelve casuísticas Instrumentos de Evaluación De conocimiento

De desempeño

Prueba objetiva Prueba escrita

De actitud Escala de actitudes

Del producto Rúbrica

UNIDAD DIDACTICA II: ANÁLISIS ESTRUCTURAL. FUERZAS INTERNAS Resultado de Aprendizaje: Calcular empleando los métodos de nudos y secciones en una estructura y determinar previamente los elementos que contienen en las fuerzas internas. Estrategia Metodológica

Contenido de Aprendizaje Conceptual

Temporalización

Procedimental Actitudinal Semana Establece la definición de Carga Distribuida en uno, dos y tres dimensiones Demuestra motivación y Clase magistral Carga Distribuidas en uno, dos y y sus Aplicaciones. compromiso en el estudio de las tres Dimensiones. cargas distribuidas. 5 Análisis Estructural: Armaduras, Construye el concepto de armaduras y fuerza cero para aplicar los Asume interés en el desarrollo Expositivo-dialogada tipos de estructuras, Método de principios, métodos de nudo, secciones y matricial en elementos de las tareas pertinentes. nudos, Secciones y Matricial. estructurales.

Sesión 9°

10°

31

Clase magistral Construye el concepto de armaduras espaciales, bastidores y máquinas Armaduras Espaciales, para aplicar los principios, métodos de nudo y secciones en armaduras. Pone en tela de juicio los Bastidores y Maquinas. conceptos referentes. Clase magistral Fuerzas Internas: Fuerza Axial, Emplea el concepto de fuerzas internas para graficar como funciona una fuerza axial, cortante y momento flector, en un elemento estructural. Fuerza Cortante y Momento Valora la relación del estudio de Flector. las fuerzas internas y su gráfica. Trabajo en equipo Grafica de la fuerza cortante y Demuestra gráficamente la función de una fuerza cortante y momento flector momento flector en dos en una viga cualesquiera. Imite juicios de valor acerca del dimensiones. tema desarrollado Clase magistral Problemas de Cargas Resuelve situaciones problemáticas relacionados con cargas distribuidas, Valora la relación del estudio de Armaduras y Fuerzas Internas. Distribuidas, Armaduras y las fuerzas y momentos en los Fuerzas Internas. ejes. Examen parcial uno (PP1) Prueba escrita Demuestra preparación orden y Desarrolla la prueba limpieza en la solución de su con valores y examen parcial. principios éticos. EVALUACION DE LA UNIDAD

11°

34

12°

38

13°

42

14°

46

15° y 16°

50

Criterios de evaluación del resultado de Aprendizaje

7

8

Conocimiento: Interpreta y caracteriza los tipos de cargas en estructuras y las funciones específicas de las fuerzas Internas. Desempeño: Emplea los conceptos de cargas distribuidas, armaduras, bastidores, máquinas y fuerzas internas en estructuras Actitudinal: Muestra seguridad al presentar sus resultados, formulando argumentos y comunicación. Producto: Resuelve problemas casuísticas Instrumentos de Evaluación De conocimiento

Prueba objetiva

6

Avance % 28

De desempeño Prueba escrita

De actitud

Del producto

Lista de cotejo

Rúbrica

UNIDAD DIDACTICA III: CENTROIDE. MOMENTO Y PRODUCTO DE INERCIA. TEOREMA DE STEINER Resultado de Aprendizaje: Determinar los centroides, los momentos y producto de inercia, teorema de ejes inclinados en un elemento estructural contenido de aprendizaje Estrategia Metodológica Conceptual Procedimental Actitudinal Centro de Gravedad, Centro de Establece la definición del centro de gravedad, centro de masa y centroide, Clase magistral Demuestra motivación en el Masa y Centroide. para su aplicación en el estudio de una estructura. estudio de los centroides. Momento de Inercia, Producto de Construye gráficamente el concepto de momento de inercia y producto de Asume interés en el Expositivo-dialogada desarrollo de las tareas Inercia para un área y Radio de giro. inercia con respecto a un área y su radio de giro. pertinentes Clase magistral Momento de Inercia, Producto de Construye gráficamente el concepto de momento de inercia y producto de Pone en tela de juicio los Inercia para áreas compuestas. inercia con respecto a un área compuesta. conceptos referentes. Clase magistral Teorema de los ejes inclinados o Demuestra analíticamente el teorema de Steiner y los aplica en ejes Valora la relación del estudio Teorema de Steiner para un área y inclinados. del Teorema de Steiner en ejes inclinados. áreas y ejes. Trabajo en equipo Momento de inercia principal, el Demuestra de manera analítica las fórmulas para determinar los momentos Imite juicios de valor acerca círculo de Mohr. de inercia principal y graficar usando el método del círculo de Mohr. del tema desarrollado Clase magistral Problemas de Centroide, Momento Resuelve situaciones problemáticas sobre centroide. Momentos y producto Desarrolla los problemas con y producto de inercia y Momentos de inercia, momentos de inercia principales. responsabilidad respecto a de inercia Principales. los temas tratados. Evaluación Prueba escrita Demuestra preparación Desarrolla la prueba orden y limpieza en su con valores y prueba escrita. principios éticos. EVALUACION DE LA UNIDAD

Temporalización Semana

Sesión 17°

9

18°

57

19°

61

20°

65

21°

68

22°

72

23° y 24°

75

10

11

12

Avance % 54

Conocimiento: Interpreta las definiciones y fórmulas de aplicación en relación al centriode, momentos y productos de inercia en estructuras Criterios de evaluación del resultado de Aprendizaje Desempeño: Emplea las definiciones y fórmulas de centroide, momentos y productos de inercia en elementos estructurales. Actitudinal: Muestra seguridad al presentar sus resultados, formulando argumentos y comunicando. Producto: Resuelve problemas casuísticos Instrumentos de Evaluación De conocimiento Prueba objetiva

De desempeño Prueba escrita

De actitud

Del producto

Lista de cotejo

Rúbrica

UNIDAD DIDACTICA IV: MOMENTO DE INERCIA DE MASA. TRABAJO VIRTUAL. Resultado de Aprendizaje: Realizar diferencias entre un movimiento real y un movimiento imaginario, utilizando definiciones de trabajo mecánico y trabajo virtual. Contenido de Aprendizaje Temporalización Estrategia Conceptual Procedimental Actitudinal Semana Sesión Avance % Metodológica Momento de Inercia de masa y de Establece la definición de momento de inercia de Demuestra motivación en el estudio de momentos de Diversos cuerpos. masa para diversos cuerpos. inercia de masa. Trabajo Mecánico y Trabajo Virtual Construye el concepto de trabajo mecánico y trabajo virtual para diferenciar a través de una simulación de Asume interés en el desarrollo de las tareas pertinentes movimientos.

Clase magistral

.Principio del trabajo virtual para una Emplea el principio de trabajo virtual para aplicar en partícula y un cuerpo rígido. una partícula y cuerpo rígido en función a su grado de Pone en tela de juicio los conceptos referentes. libertad.

Clase magistral

Fuerzas Conservadoras. Potencial

Clase magistral

Energía Establece que las fuerzas conservadoras son Valora la relación del estudio del Teorema de Steiner en importantes en la naturaleza transmitiendo energía áreas y ejes. potencial en una estructura.

Criterio de la energía potencial para el Demuestra de manera analítica las fórmulas para equilibrio. Estabilidad de Equilibrio determinar los criterios de la energía potencial y Imite juicios de valor acerca del tema desarrollado. estabilidad de una viga o estructura. Problemas de aplicación con Resuelve situaciones problemáticas sobre momentos Desarrolla los problemas con responsabilidad respecto a momentos de inercia de masa y de inercia de masa y trabajo virtual. los temas tratados. trabajo virtual. Examen parcial dos (PP2)

Examen parcial dos (PP2)

Demuestra responsabilidad y preparación.

Expositivodialogada

Trabajo en equipo

13

25°

78

26°

82

27°

86

28°

90

29°

94

30°

98

31° y 32°

100

14

15

Clase magistral

Desarrolla el examen con valores y éticos.

16 Y 17

EVALUACION DE LA UNIDAD Criterios de evaluación del resultado de Aprendizaje

Conocimiento: Interpreta las definiciones y fórmulas estimadas en relación al momento de inercia de masa y trabajo virtual. Desempeño: Emplea las definiciones y principios para determinar los momentos y estabilidad de equilibrio en estructuras. Actitudinal: Muestra seguridad al presentar sus resultados, formulando argumentos y comunicación. Producto: Resuelve Problemas Casuísticas Instrumentos de Evaluación

De conocimiento

De desempeño

Prueba Objetiva

Prueba Escrita

De actitud

Del producto

Lista de Cotejos

Rubrica

5. RECURSOS DIDACTICOS POR CADA UNIDAD DIDACTICA 1.

Medios audiovisuales: aula virtual, data, PCs, videos, imágenes en ppt, direcciones electrónicas y base de datos. 2. Medios impresos: guías de prácticas, separatas, libros de texto, revistas, fotocopias, test, inventarios, cuestionarios. 6. SISTEMA DE EVALUACION Formula de evaluación para ser aprobado: Obtener un promedio final de 10.5 o más (con medio punto a favor del estudiante de acuerdo a lo estipulado en el reglamento), de acuerdo a los siguientes modelos: Para promedios parciales: PPi = 4(EC) + 3(ED) + 2(EP) + 1(A)/ 10; i=1,2 1 2 PF   PPi Para promedio final 2 i1 Dónde: EC ED EP A

= Examen de Conocimiento. = Examen de Desempeño. = Examen de Producto. = Actitud

Requisitos de aprobación:  

Asistencia regular a clases no menor de 70%. Tener las notas respectivas en los criterios de evaluación establecido para la asignatura: - Exámenes parciales y prácticas calificadas. - Desarrollo y defensa de un trabajo de investigación relacionado al logro de la competencia de asignatura.

7. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA      

Bedford-Fowler. (2000). Engineering Mechanic: Static. Addison Wesly. Iberoamericano. 2da. Massachusetts.E.U.A. Beer-Johnston-Eisenber. (2010). Mecánica Vectorial para Ingenieros: (Estática).Mc Graw Hill. 8va. México. Hibbeler Russel C. (2010). Mecánica Vectorial para Ingenieros (Estática).Pearson Educacion.11va.Mexico.. Pytel A.- Kiusalaas J. (2009). Mecánica Vectorial para Ingenieros (Estática).Internacional Thomson.U.S.A.. Gamio Arisnabarreta, Luis Eduardo. (2015). Estatica. MACRO. 1°. Lima Perú Soto Carbajal D. (2015). Physical Life and Health. (Física Vida y Salud). Edit. Mitma S.A.R. Edic. lra. Huancavelica – Perú. Lircay, abril del 2020

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Demetrio Soto Carbajal.

Dirección del Departamento Académico de la FIMCA