Fichas de asignaturas 2007-08
CÓDIGO | NOMBRE | |
Asignatura | 607020 | SISTEMAS MECÁNICOS |
Titulación | 0607 | INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD EN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL |
Departamento | C120 | INGENIERIA INDUSTRIAL E INGENIERIA CIVIL |
Curso | 1 | |
Duración (A: Anual, 1Q/2Q) | 2Q | |
Créditos ECTS | 5 |
Créditos Teóricos | 4,5 | Créditos Prácticos | 1,5 | Tipo | Troncal |
INSTRUMENTALES: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Resolución de problemas. Capacidad de gestión de la información. Toma de decisiones. PERSONALES: Trabajo en equipo. Habilidades en las relaciones interpersonales. Racionamiento crítico. SISTEMICAS: Aprendizaje autónomo. Creatividad.
Cognitivas(Saber):
Adquirir un conjunto de conocimientos marcados por el descriptor de la asignatura, necesarios como base teórica para su aplicación a la resolución de problemas relacionados con la cinemática y dinámica del sólido rígido y los mecanismos (en especial de barras articuladas). De forma detallada se muestra el siguiente listado de conocimientos, por temas, a adquirir en la asigantura: Tema 1. Sistema de Fuerzas. -Manejo de diferentes unidades de fuerza según sistema empleado. -Representar vectorialmente y gráficamente una fuerza o sistema de fuerzas en el plano y en el espacio. - Conocer los diferentes tipos de fuerzas según su criterio de clasificación. - Conocer y aplicar el Principio de Transmisibilidad. - Concepto y aplicación del sólido rígido. - Obtener coordenadas y ángulos directores de una fuerza. - Sumar fuerzas analítica o gráficamente. - Concepto y cálculo del momento de una fuerza respecto a un punto cualquiera del plano o espacio, mediante varias formas (entre ellas el Teorema de Varignon). Saber las condiciones que anulan dicho momento. - Concepto y cálculo del momento de una fuerza respecto a un eje cualquiera del plano o espacio mediante varias formas (entre ellas como la proyección de momento respecto a un punto del eje). Saber las condiciones que anulan dicho momento. - Concepto de "par de fuerzas", conocer sus propiedades. - Saber simplificar un sistema plano de fuerzas y conocer sus propiedades. - Saber simplificar un sistema espacial de fuerzas y conocer sus propiedades. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 2. Equilibrio del Cuerpo Rígido. - Concepto de equilibrio y su relación con la aceleración y los sistemas inerciales. - Conocer y entender los tipos de soportes y anclajes y sus correspondientes reacciones, tanto en el plano como en el espacio. - Saber obtener el diagrama de cuerpo libre de cualquier cuerpo o parte de éste. - Conocer las diferentes categorías de equilibrio según las características del sistema de cargas actuante, tanto en el plano como en el espacio. - Conocer y aplicar las condiciones (de diferentes formas) necesarias para que un cuerpo esté en equilibrio, en el plano o en el espacio. En definitiva saber resolver un problema general de equilibrio isostático. - Saber ligar un cuerpo al plano, teniendo claro para ello los conceptos de ligadura parcial o impropia. - Saber diferenciar entre problemas de equilibrio hiperestático e isostático, y su relación con el objetivo anterior. - Saber resolver problemas de equilibrio en el plano gráficamente empleando el polígono de fuerzas. - Diferenciar entre armaduras, entramados y máquinas, y saber resolver problemas relacionados con el equilibrio estático de los mismos. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 3. Fuerzas Distribuidas: Centroides y Centros de Gravedad. - Concepto de fuerza distribuida y conocimiento de su tipología. - Manejo de cargas distribuidas para la resolución de problemas de equilibrio. Aplicar a vigas. - Diferenciar entre centroide, centro de gravedad y centro de masa. - Calcular centroides y centros de gravedad de cualquier línea espacial, superficie espacial, figura plana o volumétrica, ya sea por sumatorios o por integración. - Adquirir desenvoltura en el manejo de tablas de centroides y centros de gravedad para la resolución de casos compuestos. - Conocer los Teoremas de Pappus-Guldin y sus ventajas. Saber aplicarlos. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 4. Mecanismos. - Distinguir conceptualmente entre estructura, mecanismo y máquina. - Entender el concepto de mecanismo, su utilidad y características. - Conocer las características y propiedades principales de los mecanismos de barras articuladas. - Comprender el Teorema de Grashof y conocer de su utilidad. - Entender la Inversión Cinemática. Saber obtenerla para un mecanismo articulado plano y básico. - Saber obtener las curvas polares de un mecanismo articulado. - Entender qué es un mecanismo articulado afín, conocer su utilidad, y saber obtenerlo. - Concepto y cálculo de la Movilidad de un mecanismo. - Conocer los tipos de mecanismos más comunes, así como los de determinada importancia dentro de la electrónica: cómo son, para qué sirven, cómo funcionan. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 5. Cinemática del Sólido Rígido. - Entender el concepto de cinemática y su utilidad y ubicación como disciplina dentro de la dinámica. - Conocer el movimiento plano general y sus características. - Concepto de centro instantáneo de rotación y de las curvas polares asociadas a los mismos. - Conocer el movimiento plano relativo, desde el punto de vista de velocidades y aceleraciones (incluida Colioris). Saber obtener los polígonos correspondientes. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 6. Análisis Cinemático de Mecanismos. - Aplicar los fundamentos de cinemática del cuerpo rígido del tema anterior al caso particular de los mecanismos de barras articuladas. - Entender y saber aplicar convenientemente el método de las velocidades y aceleraciones relativas para el análisis cinemático de mecanismos de barras articuladas en movimiento plano de manera gráfica. Asimismo conocer el objetivo, utilidad y características de dicho análisis. - Entender y saber aplicar convenientemente el método de las velocidades y aceleraciones relativas para el análisis cinemático de mecanismos de barras articuladas en movimiento plano de manera analítica. Asimismo conocer el objetivo, utilidad y características de dicho análisis. - Conocer de la utilidad de los centros instantáneos de rotación para el análisis cinemático de mecanismos de barras articuladas en movimiento plano. Saber aplicar el método que lleva su nombre cuando sea conveniente. - Saber combinar adecuadamente los diferentes métodos de análisis cinemático mencionados anteriormente, conociendo para ello las características, ventajas e inconvenientes de cada uno. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 7. Dinámica del Cuerpo Rígido: Fuerzas y Aceleraciones. - Entender y saber obtener las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido conocidas sus variables cinemáticas instantáneas. - Entender el concepto de momento angular en movimiento plano, sus características y la utilidad del principio que lleva su nombre. - Entender y saber aplicar convenientemente el Principio de D'Alembert en el movimiento plano. - Entender el Principio del Equilibrio Mecánico y su diferencia con el principio anterior. - Saber identificar y acotar un sistema de cuerpos rígidos, y la ventaja que tienen estos como sistema para su estudio. - Conocer el movimiento plano vinculado y sus características principales. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 8. Análisis Dinámico de Mecanismos. - Aplicar los fundamentos de dinámica del cuerpo rígido del tema anterior al caso particular de los mecanismos de barras articuladas. - Entender y saber aplicar convenientemente el análisis estático de mecanismos de barras articuladas y su utilidad para el análisis dinámico. - Entender y saber aplicar el análisis dinámico de mecanismos de barras articuladas en movimiento plano de manera gráfica. Asimismo conocer el objetivo, utilidad de dicho análisis. - Entender y saber aplicar el análisis dinámico de mecanismos de barras articuladas en movimiento plano de manera analítica. Asimismo conocer el objetivo y utilidad de dicho análisis. - Saber combinar adecuadamente los métodos de análisis dinámico mencionados anteriormente, conociendo para ello las características, ventajas e inconvenientes de cada uno. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 9. Dinámica del Cuerpo Rígido: Trabajo y Energía. - Entender los conceptos de trabajo y energía aplicado al sólido rígido, y la relación entre ambos. - Comprender y saber aplicar convenientemente el Principio de los Trabajos Virtuales. Conocer la utilidad que tiene en la resolución de problemas de equilibrio y problemas hiperestáticos. - Comprender y saber aplicar convenientemente el Teorema de las Fuerzas Vivas. - Comprender y saber aplicar convenientemente el Principio de Conservación de la Energía Mecánica. - Comprender y saber aplicar convenientemente el Principio del Impulso y del Momento Angular, así como el teorema de conservación asociado al mismo. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental.
Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):
Utilizar y valorar adecuadamente las ciencias físicas, las matemáticas y el dibujo técnico, en su aplicación para la resolución de problemas de cinemática y dinámica de mecanismos. Establecer con precisión modelos y esquemas del sistema real, aplicando los principios de la Mecánica e incorporando las hipótesis físicas para la resolución de problemas. Aplicar con soltura las leyes generales y métodos de análisis que rigen el funcionamiento de máquinas y mecanismos. Seleccionar las herramientas y métodos más adecuados en cada caso para la resolución del problema. Desarrollar la habilidad para obtener y manejar documentación, considerando la capacidad de organización, de tratamiento (síntesis), de presentación, y de almacenamiento. Desarrollar la capacidad de percibir y visualizar el movimiento en los mecanismos, así como sus características cinemáticas y dinámicas. Fomentar la habilidad para utilizar convenientemente herramientas informáticas de interés para la resolución de problemas de cinemática y dinámica de mecanismos. Hacer uso de las nuevas tecnologías en beneficio del aprovechamiento de la asignatura (entorno virtual) y del autoaprendizaje. Utilizar y explotar Internet para documentarse sobre una determinada materia. Interpretar y justificar adecuadamente las soluciones obtenidas en la resolución de problemas de cinemática y dinámica de mecanismos.
Actitudinales:
Fomentar la habilidad para trabajar en equipo, y exponer (comunicar) y defender un producto/servicio o idea. Apreciar la importancia de representar el trabajo propio desarrollado de forma clara, concisa y breve, con una distribución limpia y ordenada. Valorar los beneficios de la colaboración interpersonal. Fomentar la capacidad de trabajo personal. Tomar conciencia de la necesidad de aprender y seguir formándose a lo largo de la vida. Desarrollar la creatividad. Desarrollar el espíritu crítico. Compromiso ético y democrático, reflejo del desarrollo de la asignatura. Apreciar la utilidad de la formación técnica en Ingeniería Mecánica para el ingeniero técnico industrial en electrónica industrial.
Por un lado impartir la formación necesaria para el titulado sbre cinemática y dinámica de mecanismos, según nos marca el descriptor de la asigantura. Esto es, iniciar la formación del alumno en el campo de la ingeniería mecánica para que adquiera una base de cinemática y dinámica de mecanismos, consiguiendo: Por otro lado, desarrollar y fomentar a un nivel adecuado el colectivo de competencias transversales y específicas descrito anteriormente.
Bloque I. 1.-Sistemas de fuerzas. 2.-Equilibrio del sólido rígido. 3.- Fuerzas distribuidas: centroides y centros de gravedad. Bloque II. 4.-Mecanismos. 5.-Cinemática del sólido rígido. 6.-Análisis cinemático de mecanismos en movimiento plano. Bloque III. 7.-Dinámica del sólido rígido: fuerzas y aceleraciones. 8.- Análisis dinámico de mecanismos en movimiento plano. 9.- Dinámica del sólido rígido: trabajo y energía. A continuación se desarrolla el contenido de cada tema por apartados. Recuérdese la relación entre los objetivos académicos y estos apartados. PARTE I. ESTÁTICA. Bloque I. Estática Tema 1. SISTEMAS DE FUERZAS. 1.1. Introducción. 1.2. Fuerza, conceptos principales. 1.3. Coordenadas y ángulos directores de una fuerza. 1.4. Momento de una fuerza respecto a un punto. 1.5. Momento de una fuerza respecto a un eje. 1.6. Par de fuerzas. Sistema fuerza-par. 1.7. Sistemas planos de fuerzas. Propiedades y su simplificación. 1.8. Sistemas de fuerzas espaciales. Propiedades y su simplificación. Tema 2. EQUILIBRIO DEL SÓLIDO RÍGIDO. 2.1. Introducción. 2.2. Definición de equilibrio. 2.3. Reacciones en los soportes y anclajes en el plano. 2.4. Equilibrio en dos dimensiones. 2.5. Determinación estática. 2.6. Sólido sometido a dos y tres fuerzas. 2.7. Equilibrio en tres dimensiones. 2.8. Reacciones en los soportes y anclajes en el espacio. 2.9. Introducción a los entramados y maquinas. Tema 3. FUERZAS DISTRIBUIDAS: CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD. 3.1. Introducción. 3.2. Fuerzas distribuidas. 3.3. Centros de gravedad. 3.4. Centroides de líneas, superficies, y volúmenes. 3.5. Objetos compuestos. 3.6. Teoremas de Pappus-Guldin. 3.7. Cargas distribuidas sobre vigas. PARTE II. CINEMÁTICA Y DINÁMICA. MECANISMOS. Bloque II. Cinemática. Mecanismos Tema 4. MECANISMOS. 4.1. Introducción. 4.2. Conceptos básicos. 4.3. Movilidad. 4.4. Inversión Cinemática. Teorema de Grashof. 4.5. Mecanismos afines. Teorema de Roberts-Chevichev. 4.6. Ventaja mecánica. 4.7. Exposición y aplicación de mecanismos. Tema 5. CINEMÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO. 5.1. Introducción. 5.2. Traslación. 5.3. Rotación con eje fijo. 5.4. Movimiento plano general. 5.5. Velocidad absoluta y relativa en movimiento plano. 5.6. Centros instantáneos de rotación. 5.7. Aceleración absoluta y relativa. 5.8. Aceleración de Coriolis. Tema 6. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MECANISMOS ARTICULADOS. 6.1. Introducción. 6.2. Método gráfico de las velocidades y aceleraciones relativas. 6.3. Método de los centros instantáneos de rotación. 6.4. Método analítico. Bloque III. Dinámica. Mecanismos Tema 7. DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDO: FUERZAS Y ACELERACIONES. 7.1. Introducción. 7.2. Ecuaciones de movimiento. 7.3. Momento angular en movimiento plano. 7.4. Principio de D'Alembert aplicado al movimiento plano. 7.5. Sistemas de sólidos rígidos. 7.6. Movimiento plano vinculado. Tema 8. ANÁLISIS DINÁMICO DE MECANISMOS ARTICULADOS. 8.1. Introducción. 8.2. Análisis estático. 8.3. Método gráfico. 8.4. Método analítico. Tema 9. DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDO: TRABAJO Y ENERGÍA. 9.1. Introducción. 9.2. Trabajo en desplazamientos finitos. 9.3. Principio de los trabajos virtuales. 9.4. Teorema de las fuerzas vivas. 9.5. Energía cinética. 9.6. Conservación de la energía. 9.7. Potencia. 9.8. Principio del impulso y del momento angular. 9.9. Conservación del momento angular.
Seminario sobre ingeniería mecánica. Resolución de problemas en grupo Realización de miniproyecto individual Prácticas por ordenador Comentario de artículos científico-técnicos en lengua extranjera Examenes
La metodología estará basada en la participación y papel activo del alumno, el cual será el protagonista de su aprendizaje. El profesor realizará en cada sesión de clase una breve exposición téorica de los principales contenidos, basada en transparencias con retroproyector. En la misma se buscará la discusión, el debate, y el diálogo entre todos los asistentes. El resto de la sesión se dedicará al desarrollo de las actividades supervisadas y coordinadas por el profesor. La participación del alumno será fundamental para el desarrollo y aprovechamiento de la asignatura. La asignatura tiene un entorno en Campus Virtual, para un mejor seguimiento por parte de los alumnos.
Nº de Horas (indicar total): 150
- Clases Teóricas: 28
- Clases Prácticas: 14
- Exposiciones y Seminarios: 3
- Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
- Colectivas: 6
- Individules: 1
- Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
- Con presencia del profesorado: 9
- Sin presencia del profesorado: 20
- Otro Trabajo Personal Autónomo:
- Horas de estudio: 53
- Preparación de Trabajo Personal: 12
- ...
- Realización de Exámenes:
- Examen escrito: 4
- Exámenes orales (control del Trabajo Personal):
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Otros (especificar):
Lección, aprendizaje basado en problemas. |
Entrega de memoria correspondiente a actividades, así como exposición y defensa de los resultados trabajados, ya sea de manera individual o en grupo. Exámenes fundamentalmente prácticos (calificación mínima 5 puntos). EVALUACION CONTINUA BASADA EN EL TRABAJO DEL ALUMNO -Resultado de las actividades (45 %) Seminario sobre ingeniería mecánica (5%). Resolución de problemas en grupo (10%) Realización de miniproyecto individual (20%) Prácticas por ordenador (10%) -Participación en clase, así como en Campus Virtual (foros de debate) (5%) -Examenes (50%)
PRINCIPAL O BÁSICA (Para seguir la asignatura) *FUNDAMENTOS DE TEORÍA DE MÁQUINAS - A. Simón, A. Bataller, etc. - Biblioteca Técnica Universitaria. *BIOMECANICA DE LA ACTIVIDAD FISICA Y EL DEPORTE: PROBLEMAS RESUELTOS - E. Sanz, A. Ponce - Universidad de la Rioja. *APUNTES BÁSICOS DE TODOS LOS TEMAS y DEMÁS DOCUMENTACIÓN necesaria para el desarrollo de las actividades complementarias, creados y aportados por el profesor en Campus Virtual. SECUNDARIA O AUXILIAR (Exclusivamente para conulta) *MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS. ESTÁTICA (Vol. I) Y DINAMICA (vol. II) - Ferdinand P. Beer & E. Rusell Johnston - Mc GrawHill. *MECÁNICA PARA INGENIEROS (DOS TOMOS: ESTÁTICA Y DINÁMICA) - J. L. Meriam & L. G. Kraige - Reverté S. A. *FUNDAMENTO DE MECANISMOS Y MÁQUINAS PARA INGENIEROS - Roque Calero Pérez & José A. Carta González - Mc Graw Hill. *MECÁNICA TÉCNICA - Emilio Sánchez Muñoz - Servicios de Publicaciones de la E. U. Politécnica de Algeciras (UCA). *FONDAMENTI DE MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE Vincenzo D'Agostino (2º Edicione o posteriori)
Pulse aquí si desea visionar el fichero referente al cronograma sobre el número de horas de los estudiantes.
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