PROGRAMA ESTÁTICA INGENIERÍA CIVIL

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos

Estatica Ingeniería Civil 3 2 8

                                                                                                  

2.- HISTORIA DEL PROGRAMA

                                                                                                        

Lugar y fecha de elaboración o revisión	Participantes	Observaciones (cambios y justificación)
Instituto Tecnológico de Nogales del 15 al 22 Febrero 2005.	Academia de Ing. Civil del ITN.	Desarrollo de programas por unidades de aprendizaje.

3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA

a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio

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Asignaturas	Temas		Asignaturas	Temas
			Resistencia de Materiales. Dinámica Hidráulica I	Hidrostática

                                                                                                          

b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado

• Proporcionar las bases de la Mecánica, específicamente de las condiciones de equilibrio de los cuerpos rígidos para su aplicación en el análisis y diseño de elementos estructurales.

4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO

Desarrollara la capacidad y habilidad para modelar y analizar  cuerpos rígidos en  equilibrio, aplicando los conceptos de centros de gravedad, momentos de inercia y fricción. 

5.- TEMARIO

                                                                                           

Unidad	Temas	Subtemas
1	Introducción	1.1.  Vectores. 1.2. Sistemas de Fuerzas     1.2.1.  Concepto de fuerza     1.2.2.  Descomposición de fuerzas en 2D y 3D.      1.2.3  Sistemas de fuerzas concurrentes
2	Equilibrio de la Particula.	2.1. Condiciones para el equilibrio de    partículas. 2.2. Diagrama de cuerpo libre. 2.3. Ecuaciones de equilibrio. 2.4. Resultante de sistemas de Fuerzas.
3	Equilibrio de Cuerpos  Rigidos	3.1. Condiciones de equilibrio de cuerpos rígidos.             3.1.1. Fuerzas internas y externas.             3.1.2.  Principio de transmisibilidad. 3.2. Diagrama de cuerpo libre. 3.3. Ecuaciones de equilibrio.    3.3.1 Ecuaciones de equilibrio para diferentes sistemas de fuerzas.    3.3.2 Momento de una fuerza respecto a un punto.    3.3.3. Momento de una fuerza con respecto a un eje.     3.3.4. Sistemas equivalentes.        3.4 Restricciones de un cuerpo rigido.
4	Estructuras simples	4.1.Vigas.         4.2. Armaduras.             4.2.1.   Método de nudos             4.2.2.  Método de secciones         4.3. Mecanismos.
5	Fuerzas Distribuidas	5.1.   Centros de gravedad, centro de masa  y        centroide de un cuerpo. 5.1.1Primer momento de líneas y áreas. 5.1.2 Centroides de líneas y áreas.    5.1.2.1 Por integración.    5.1.2.2  De áreas compuestas. 5.2.   Cuerpos compuestos. 5.3.   resultante de un sistema de fuerzas distribuidas. 5.4.   Cables.
6	Momentos de Inercia	6.1. Definicion. 6.2. Teorema del eje paralelo a un area. 6.3. Radio de giro de una area. 6.4. Momento de inercia de una area por integracion. 6.5. Momento de inercia de areas compuestas. 6.6. Producto de inercia deuna area.
7	Friccion	7.1 Fenomeno de friccion. 7.2 Friccion seca. 7.3 Plano inclinado.

6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS

• Calculo diferencial e integral.

7.- SUGERENCIAS  DIDÁCTICAS

• Diagnosticar y homogeneizar los conocimientos previos.
• Realizar una serie de problemas propuestos.
• Investigar  y plantear problemas de aplicación.
• Discusión grupal de temas relacionados.
• Uso software para la  solución de problemas.
• Exhibición de audiovisuales.
• Exposición de temas.
• Realizar talleres de resolución de problemas.
• Realizar modelos didácticos que ilustren la aplicación de los conceptos y leyes.

8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

• Evaluación diagnóstica.
• Exámenes escritos u orales.
• Ejercicios planteados en clase y resueltos como tarea.
• Exposición y discusión grupal de los modelos presentados.
• Planteamiento y solución de casos reales relacionados con la estática.
• Participación en el análisis y discusión grupal de temas expuestos
• Exposición de problemas resueltos con apoyo de software.
• Asistencia y participación en clase.

9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1.- Introducción

Objetivo Educacional	Actividades de Aprendizaje	Fuentes de Información
El estudiante  resolverá problemas con vectores y sistemas de fuerzas.	·         Discutir el concepto de vector y su aplicación en la representación de conceptos físicos. ·         Describir la aplicación de los conceptos matemáticos dentro de la estática. ·          Realizar investigación de las fuerzas que se presentan en los elementos estructurales. ·          Resolver ejemplos de adición de fuerzas con diferentes métodos.	1, 2, 3, 4, 5, 6,  7

Unidad 2.- Equilibrio de la partícula.

Objetivo Educacional	Actividades de Aprendizaje	Fuentes de Información
Aplicará  las condiciones de equilibrio de una particula en dos  y tres dimensiones.	·         Realizar investigación de la 1ra. ley de Newton y aplicarla en la solucion de problemas practicos. ·         Elaborar modelos simples de equilibrio de partículas para su comprensión, utilizando diagramas de cuerpo libre ·          Investigar objetos o estructuras que se puedan modelar con las ecuaciones de equilibrio de partículas. ·         Realizar talleres de resolución de ejemplos.	1, 2, 3, 4, 5,6,7

Unidad 3.- Equilibrio de cuerpo rígido

Objetivo Educacional	Actividades de Aprendizaje	Fuentes de Información
Resolverá problemas  de equilibrio de un cuerpo rígido sometido a un sistema de fuerzas.	·         Realizar investigación de las restricciones al movimiento que tienen  los cuerpos y aplicarlos en la solución de problemas prácticos. ·         Elaborar diagrama de cuerpo libre de cuerpos rígidos  para su comprensión. ·         Aplicar el principio de transmisibilidad de las fuerzas en cuerpos rígidos. ·         Realizar talleres de resolución de ejemplos	1, 2, 3, 4,5, 6, 7

Unidad 4.- Estructuras simples.

Objetivo Educacional	Actividades de Aprendizaje	Fuentes de Información
Analizara  estructuras isostaticas, tales como vigas, armaduras, y mecanismos, determinando las fuerzas internas en cada uno de sus elementos.	·         Realizar investigación de los diferentes métodos para el análisis de estructuras  y aplicarla en la solución de problemas prácticos. ·         Resolver armaduras con el método de nudos y de secciones ·         Aplicar el método del trabajo virtual para análisis de mecanismos. ·         Realizar talleres de resolución de ejemplos	1, 2 ,3,4,5,6,7

UNIDAD 5.-  Fuerzas distribuidas.

Objetivo Educacional	Actividades de Aprendizaje	Fuentes de Información
Determinara las propiedades de superficies planas simples y compuestas	·         Realizar investigación de la importancia de los centros de gravedad  y centroides de areas y aplicarla en la solucion de problemas practicos. ·         Discutir los conceptos de centroídes y centro de gravedad y aplicarlos  en áreas planas simples y compuestas. ·         Resolver problemas de centro de gravedad en figuras compuestas.	1, 2,  3,4, 5, 6,7

UNIDAD 6.- Momentos de inercia.

Objetivo Educacional	Actividades de Aprendizaje	Fuentes de Información
Calculara los momentos de inercia y radios de giro  de áreas  simples y compuestas.	·         Realizar investigación de la importancia de los momentos de inercia, radios de giro y su aplicación en  problemas prácticos. ·         Calcular  momentos de inercia y radios de giro en áreas planas ·         Calcular momentos de inercia  y radios de giro en figuras compuestas ·         Aplicar el teorema de los ejes paralelos en   superficies inclinadas.	1,2,3,4, 5,6,7

UNIDAD 7.- Fricción.

Objetivo Educacional	Actividades de Aprendizaje	Fuentes de Información
Resolverá problemas simples de rozamiento utilizando las leyes de Coulomb en superficies planas e inclinadas.	·         Realizar investigación de la importancia de la fricción seca y aplicarla en la solución de problemas prácticos. ·         Aplicar las condiciones de equilibrio para determinar la fuerza normal y el ángulo de fricción en un plano inclinado. ·         Resolver problemas de fricción en planos inclinados.	1,2,3,4, 5,6,7

  

10. FUENTES DE INFORMACIÓN

1.    Beer, F. P. y Johnston, E. R.

Mecanica Vectorial para Ingenieros: Estatica.

Ed. Mc Graw-Hill

2.    Hibbeler, R.C.

Mecanica para Ingenieros: Estatica

      Ed. C.E.C.S.A.

3.    Higdon, A. y Otros

Ingenieria Mecanica: Estatica Vectorial

Ed. Prentice-Hall Hispanoamericana

4.    Meriam, J.L. y Kraige , L. G.

Ingenieria Mecanica: Estatica.

Ed. John Wiley & Sons.

5.    Sandor, B. J.

Ingenieria Mecanica: Estatica

Ed. Prentice-Hall.

6.    Shames Irving H..

Mecánica para ingenieros, Estática.

Edit. Prentice Hall.

7.    Huang T. C.

Mecánica para Ingenieros, Estática.

Edit. Representaciones y Servicios de Ingeniería.

11. PRÁCTICAS  

• Elaboración  de modelos didácticos  de sistemas de fuerzas.
• Elaboración  de modelos didácticos de vigas y  armaduras.
• Elaboración  de modelos  didácticos de cuerpos en equilibrio.
• Explicar por medio de modelos  los conceptos de momento de inercia y centro de gravedad.
• Realizar experimentos de fricción  en diferentes superficies y ángulos de inclinación.
• Resolución de problemas utilizando software matemático.
• Taller de resolución de problemas.
• Applets para física