ESTATICA

CONTENIDO

? Conceptos fundamentales
? Sistema equivalente de fuerzas
? Equilibro escalar
? Análisis de estructuras
? Marcos
? Máquinas
? Fricción
? Centroides y centros de gravedad
? Momentos de inercia de áreas
? Fuerzas internas y vigas

contenido detallado
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
SISTEMA EQUIVALENTE DE FUERZAS
EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA
ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
BASTIDORES O MARCOS
MÁQUINAS
FRICCIÓN O ROZAMIENTO
CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD
MOMENTOS DE INERCIA DE ÁREAS
FUERZAS INTERNAS Y VIGAS

CONTENIDO DETALLADO

ESTÁTICA

CAPÍTULO 1: ESTÁTICA DE PARTÍCULAS
Objetivo. Estudiar el sistema vectorial en dos y tres dimensiones para luego hacer aplicaciones con diagramas de cuerpo libre.
Vectores, unidades, fuerzas en un plano, fuerzas en tres dimensiones, diagrama de cuerpo libre. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

CAPÍTULO 2: CUERPOS RÍGIDOS
Objetivo. Definir el momento de una fuerza y sistema fuerza par, para después poder calcular las fuerzas de reacción en los apoyos de un cuerpo que esté en reposo.
Fuerzas externas e internas, principio de transmisibilidad de una fuerza, momento de una fuerza alrededor de un punto, teorema de Varignon, momento de un par de fuerzas, sistema fuerza par. Ejercicios resueltos por el profesor.

CAPÍTULO 3: EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS
Objetivo. Calcular las reacciones en los apoyos de un cuerpo que está en equilibrio, con base en el conocimiento del momento de una fuerza.
Introducción, diagrama de cuerpo libre, reacciones de cuerpo libre, reacciones en los apoyos (en dos y tres dimensiones), reacciones estáticamente indeterminadas. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios en dos y tres dimensiones para los estudiantes.

CAPÍTULO 4: CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD
Objetivo. Definir los centroides y centros de gravedad, para después aplicarlos en fuerzas distribuidas.
Introducción. Ejemplos resueltos por el profesor.

CAPÍTULO 5: FUERZAS DISTRIBUIDAS
Objetivo. Calcular las fuerzas en muros de contención, en diques y en vigas con fuerzas distribuidas.
Cargas distribuidas en vigas, fuerzas sobre superficies sumergidas, diques. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes

CAPÍTULO 6: BASTIDORES
Objetivo. Utilizar los conocimientos vectoriales para calcular las fuerzas en los apoyos y en los pernos que unen dos o más segmentos de un bastidor.
Estructuras que contienen elementos de fuerzas múltiples, análisis de un armazón, armazones que dejan de ser rígidos al desprenderlos de sus soportes. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

CAPÍTULO 7: CABLES
Objetivo. Estudiar y calcular las fuerzas a las que están sometidos los cables que soportan una viga o un puente, o simplemente los cables que transportan energía eléctrica, como son los cables de alta tensión, con base en los conocimientos de estática que se tienen.
Cables con cargas distribuidas, cable parabólico, la catenaria. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

DINÁMICA

CAPÍTULO 1: CINEMÁTICA DE PARTÍCULAS
Objetivo. Utilizar el método escalar para estudiar el movimiento rectilíneo de un objeto.
Análisis escalar: posición, velocidad y aceleración en el movimiento rectilíneo, aceleración como función del tiempo, aceleración como función del espacio, aceleración como función de la velocidad, movimiento colineal relativo de dos partículas. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

CAPÍTULO 2: CINEMÁTICA DE PARTÍCULAS
Objetivo. Estudiar el movimiento de un objeto en coordenadas polares, cilíndricas y esféricas con base en el análisis vectorial.
Análisis vectorial: movimiento de una partícula en coordenadas polares., movimiento de una partícula en coordenadas cilíndrica, movimiento de una partícula en coordenadas esféricas. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

CAPÍTULO 3: CINÉTICA DE PARTÍCULAS
Objetivo. Estudiar la segunda ley de Newton y sus aplicaciones a sistemas reales.
Segunda ley de Newton: unidades, ecuaciones del movimiento, componentes rectangulares, componentes normal y tangencial, componentes radial y transversal. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

CAPÍTULO 4: CINÉTICA DE PARTÍCULAS

Objetivo. Aplicar los conocimientos del análisis vectorial y de la segunda ley de Newton en el estudio del trabajo mecánico y la conservación de la energía para luego hacer aplicaciones a problemas reales.
Trabajo y energía. Trabajo de una fuerza, energía potencial y trabajo, teorema del trabajo y la energía cinética, potencia y eficiencia, conservación de la energía mecánica. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

CAPÍTULO 5: CINÉTICA DE PARTÍCULAS
Objetivo. Analizar choques e impacto central con coeficiente de restitución, a partir de la definición de impulso y cantidad de movimiento lineal.
Cantidad de movimiento: definición, variación con respecto al tiempo, cantidad de movimiento angular, movimiento general en el plano, movimiento general en el espacio, variación con respecto al tiempo de la cantidad de movimiento angular, impulso y cantidad de movimiento, conservación de la cantidad de movimiento total de partículas, colisión entre cuerpos deformables, impacto central directo, coeficiente de restitución. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.

CAPÍTULO 6: CINEMÁTICA DE LOS CUERPOS RÍGIDOS
Objetivo. Estudiar la velocidad y aceleración para cuerpos rígidos que se trasladan y rotan.
Traslación, rotación alrededor de un eje fijo, ecuaciones de la cinemática para cuerpos rígidos en rotación, engranes. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes. Movimiento plano general (análisis de velocidades), centro instantáneo de rotación. Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes. Movimiento plano general (análisis de aceleración). Ejercicios resueltos por el profesor. Ejercicios para los estudiantes.