FACULTAD DE INGENIERÍA Y GESTIÓN ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA SÍLABO I. DATOS GENERALES 1.1. Asignatura 1.2. Código 1.3. Semestre 1.4. Ciclo 1.5. Carácter 1.6. Área 1.7. Créditos 1.8. Pre requisito 1.9. Duración 1.10. Horas Teóricas 1.11. Horas Práctica 1.12. Horas Totales 1.13. Docente(s)
: Estática : IM04R2 : 2022-I : IV : Obligatorio : Estudios Específicos :4 : Física I : 16 semanas : 3 horas por semana : 2 horas por semana : 5 horas por semana : Fabio Zegarra Choque, Ph.D.
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II. SUMILLA Asignatura de naturaleza teórico-práctica, de carácter obligatorio, correspondiente a estudios específicos del dominio de mecánica. Tiene como propósito proporcionar conocimiento de la mecánica newtoniana para el análisis y resolución de problemas de equilibrio de una partícula o de un cuerpo rígido. De esta forma, se establecen las bases fundamentales para el análisis y diseño estructural. Su contenido desarrolla los siguientes aspectos: equilibrio de una partícula y de cuerpos rígidos, fuerzas distribuidas, análisis de armaduras, fricción, fuerzas en vigas y cables, cable s, y momentos de inercia.
III. COMPETENCIA COMPETENCIA Y CAPACIDADES DE LA ASIGNATURA COMPETENCIA
Calcular las fuerzas de equilibrio, momentos de inercia de partículas y cuerpos rígidos para el análisis y diseño estructural aplicando la mecánica newtoniana.
CAPACIDADES
Conoce, comprende y analiza sistemas de fuerzas en equilibrio de una partícula y de un cuerpo rígido. Conoce, comprende y analiza casos de fuerzas distribuidas en estructuras mediante el cálculo de centroides. Conoce, comprende y determina las fuerzas y momentos internos de una estructura (armadura, viga, cable). Conoce, comprende y calcula los momentos de inercia.
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IV. PROGRAMACIO PROGRAMACION N DE CONTENID CONTENIDOS OS EN UNI UNIDADES DADES DE APREN APRENDIZAJE DIZAJE UNIDAD DE APRENDIZAJE N° 1 Estática de una partícula y cuerpo rígido rígido
CAPACIDAD N° 1 Conoce, comprende y analiza un sistema en equilibrio de una partícula y de un cuerpo rígido SEMANA
1
CONTENIDO CONCEPTUAL Introducción. Definiciones. Unidades de medición. Sistema Internacional de Unidades (SI). Vectores. Operaciones con vectores. Producto escalar. Producto
CONTENIDO PROCEDIMENTAL
Define que es un vector y su importancia en la solución de problemas de equilibrio.
CONTENIDO ACTITUDINAL
Adopta el Sistema Internacional de Unidades (SI) para su vida profesional.
vectorial.
2
Fuerzas en el espacio. Vector de posición. Fuerza definida en términos de su Analiza y calcula la resultante de magnitud y dos puntos fuerzas. sobre su línea de acción. Adición de fuerzas concurrentes en el espacio.
3
Equilibrio de una partícula en dos y tres dimensiones. El diagrama de cuerpo libre. Sistema de fuerzas coplanares. Sistema 3D de fuerzas. Primera práctica calificada
4
Equilibrio de un cuerpo rígido. Diagrama de cuerpo libre. Ecuaciones de equilibrio.
Valora la importancia de representar la fuerza en forma vectorial.
Conoce las condiciones de
Valora la importancia de
equilibrio de una partícula. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
las ecuaciones de equilibrio para una partícula.
Conoce las condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido y las fórmulas a utilizar. Utiliza formulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia de las ecuaciones de equilibrio para un cuerpo rígido.
EVIDENCIA DE LA CAPACIDAD 1: Resultados de la primera práctica y evaluación de trabajos asignados.
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UNIDAD DE APRENDIZAJE N° 2 Sistemas de fuerzas distribuidas distribuidas
CAPACIDAD N° 2 Analiza casos de fuerzas distribuidas en estructuras estructuras mediante el cálculo de centroides
SEMANA
CONTENIDO CONCEPTUAL
CONTENIDO PROCEDIMENTAL
CONTENIDO ACTITUDINAL
5
Momento de una fuerza por formulación vectorial. Momento de una fuerza con respecto a un eje. Momento de un par. Sistema equivalente.
Conoce la segunda condición de equilibrio para casos de 2D y 3D. Utiliza formulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia de la segunda condición de equilibrio en casos reales.
6
Centros de gravedad, masa y centroide de líneas, superficies y volúmenes. Teorema de Pappus. Fuerzas distribuidas. Segunda práctica calificada
Conoce y comprende las características del centroide de un cuerpo. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia del centroide para el desarrollo de fuerzas distribuidas.
7
Armaduras planas. Métodos de nudos y secciones.
Conoce y comprende tipos de armaduras planas. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia de los métodos de nudos y secciones para el análisis de armaduras planas.
8
Examen parcial
EVIDENCIA DE LA CAPACIDAD 2: Resultados de la segunda práctica y evaluación de trabajos asignados.
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UNIDAD DE APRENDIZAJE N° 3 Estructuras
CAPACIDAD N° 3 Analiza, calcula las fuerzas y momentos momentos internos de una estructura (armadura, viga, cable) cable)
SEMANA
CONTENIDO CONCEPTUAL
9
Armaduras espaciales. Métodos de nudos y secciones.
Conoce y comprende tipos de armaduras espaciales. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
10
Vigas. Diagramas de fuerza cortante y momento flector. Cálculo de reacciones de apoyos.
Comprende y utiliza el diagrama de fuerza cortante y momento flector para analizar las cargas internas de una viga.
11
12
Cables. Cables con cargas concentradas. Cables con cargas distribuidas. Cable parabólico. Catenaria. Rozamiento. Tipos de rozamientos. Coeficientes de fricción, ángulo de fricción. Tercera práctica
CONTENIDO ACTITUDINAL
CONTENIDO PROCEDIMENTAL
Valora la importancia de los métodos de nudos y secciones para el análisis de armaduras espaciales. Valora la importancia de las cargas internas de una viga.
Conoce y comprende los casos de cable con cargas. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia de los métodos de solución para cables con cargas concentradas o distribuidas.
Conoce y comprende los tipos de rozamientos. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia del rozamiento en los casos de equilibrio de un cuerpo.
calificada EVIDENCIA DE LA CAPACIDAD 3: Resultados de la tercera práctica y evaluación de trabajos asignados.
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UNIDAD DE APRENDIZAJE N° 4 Momentos de inercia inercia
CAPACIDAD N° 4 Analiza y calcula los momentos de inercia. inercia.
SEMANA
CONTENIDO CONCEPTUAL
CONTENIDO PROCEDIMENTAL
CONTENIDO ACTITUDINAL
13
Momentos de inercia de una superficie. Radio de giro y producto de inercia de un área.
Comprende y determina el momento de inercia de superficies. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia del momento de inercia para superficies.
14
Teorema de Steiner. Método gráfico de círculo de Mohr. Cuarta práctica calificada
Comprende y determina los momentos de inercia utilizando el teorema de Steiner. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia del uso del teorema de Steiner para el cálculo de momento de inercia.
15
Momento de inercia de masa. Momento de inercia de placas delgadas.
Comprende y determina el momento de inercia de masas. Utiliza fórmulas en la resolución de problemas.
Valora la importancia del momento de inercia para masas.
16
Examen Final
EVIDENCIA DE LA CAPACIDAD 4: Resultados de la cuarta práctica y evaluación de trabajos asignados.
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V. METODOLOGÍA DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE La asignatura considera la siguiente metodología:
5.1. Sesiones de aprendizaje asíncrono: Aula virtual UNTELS
•
Google Classroom 5.2. Sesiones de aprendizaje síncrono: (Google Meet): •
Para las sesiones de aprendizaje sincrónico con Google Meet se utilizará: Videoconferencia me mediante diante el us uso o de Google Meet para lla a intera interacción cción dir directa ecta del
•
docente con el estudiante, priorizando p riorizando su participación. Grupos para ttrabajos rabajos aplicativos en clase y práctica prácticas, s, desarrollo de casos
•
prácticos de la industria e investigación de trabajos específicos.
VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN EVALUACIÓN Evaluación de Capacidad de la UA1
CÓD EC1
Evaluación de Capacidad de la UA2
EC2
Evaluación Parcial Evaluación de Capacidad de la UA3
EP EC3
Evaluación de
EC4
DETALLE Evaluación del aprendizaje de la primera unidad (taller, laboratorio, control de lectura, foro en aula virtual, otros) Evaluación del aprendizaje de la segunda unidad (taller, laboratorio, control de lectura, foro en aula virtual, otros) Examen parcial de asignatura Evaluación del aprendizaje de la tercera unidad (taller, laboratorio, control de lectura, foro en aula virtual, otros) Evaluación del aprendizaje de la cuarta
TA EF
unidad (taller, laboratorio, control de lectura, foro en aula virtual, otros) Investigación Formativa 20% Examen final de asignatura 20%
Capacidad de la UA4 Trabajo aplicativo Evaluación Final
PESO 10%
10%
20% 10%
10%
PF = (40) EC + 20(EP) + 20(EF) + 20(TA) 100 EC= (EC1 + EC2 + EC3 + EC4)/4
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VII. FUENTES DE INFORMACIÓN 7.1 BÁSICA Beer F.P., Johnston JR., Russell E., Mazurek D., Mecánica Vectorial Para Para Ingenieros: Estática. 11 edición. 2017
•
7.2 COMPLEMENTARIA Hibbeler R., Engineering Mechanics: Statics. 12th edition. 2009 Meriam J.L., J.L., Kraige L.G., Bolton J.N., Engineering Mechanics: Mechanics: Statics. Statics. 8th edition. 2014 Riley W.F., Sturges L.D., Engineering Mechanics: Statics. 2nd edition. 1995 Bedford A.M., Fowler W., Engineering Mechanics: Statics. 5th edition. 2007 Pytel A. Kiusalaas J, Sharma I.I. Engineering Mechanics: Mechanics: Statics. 3er edition. 2010 •
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7.3 RESULTADOS DE INVESTIGACIONES
Villa El Salvador, 14 de abril 2022
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