- Conocimiento de los principios de teoría de máquinas y mecanismos.

- Conocimiento y utilización de los principios de la resistencia de materiales.



Resultados de aprendizaje de la materia:

- C.1 Ser capaz de analizar con precisión y rapidez fenómenos mecánicos en el ámbito de la estática y la cinemática.

- C.2 Ser capaz de elegir las herramientas de resolución más adecuadas y eficientes para resolver problemas mecánicos en el ámbito anterior y bajo la hipótesis de sólido rígido.

- C.3 Ser capaz de valorar la necesidad de simplificación del sistema real y la adecuación de modelos matemáticos de sistemas mecánicos.

- C.4 Ser capaz de interpretar los resultados de los análisis mecánicos y su adecuación a la realidad.

- C.5 Ser capaz de distribuir, interactuar y exponer un problema, su resolución y sus resultados en un grupo de trabajo de forma oral y escrita.

INTRODUCCIÓN.

Se realiza una introducción con el ánimo de exponer el contenido de la asignatura y los conceptos básicos precisos. Se enmarca la Mecánica en el desarrollo histórico de la Física y se resaltan los grandes hitos en su formulación.

Tema 1: NOCIONES DE CÁLCULO VECTORIAL.

Este tema consiste en un repaso de las operaciones básicas propias del cálculo vectorial.

Tema 2: CENTRO DE GRAVEDAD Y CENTRO DE MASAS.

Se exponen una serie de conceptos básicos para el análisis de sólidos que son utilizados en el desarrollo de la estática.

Tema 3: ESTÁTICA DEL PUNTO MATERIAL.

La estática considera los sistemas materiales que no pueden moverse (o con movimiento uniforme) respecto a un determinado sistema de referencia inercial. Se estudia el axioma fundamental del equilibrio, y se introduce al alumno en los conceptos de enlace y acción mecánica de enlace.

Tema 4: ESTÁTICA DEL SÓLIDO RÍGIDO.

El objeto que tiene el estudio de los sistemas que permanecen en reposo es el cálculo de las solicitaciones que actúan sobre cada uno de los elementos en que puede descomponerse el sistema mecánico. Se enuncia el principio de transmisibilidad, y se estudian las ecuaciones que definen el equilibrio del sólido rígido, tratándose los diversos tipos de enlace sin rozamiento.

4.1: ESTRUCTURAS.

Se dedicará al estudio del equilibrio de sistemas de cuerpos, de sección despreciable frente a la longitud, que están unidos mediante articulaciones planas o esféricas configurando estructuras denominadas celosías. Se obtendrán diversos procedimientos para la resolución de los esfuerzos transmitidos por las barras y su posible resolución mediante métodos computacionales.

4.2: FUERZAS INTERNAS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

En la introducción se expone el concepto de esfuerzo interno sobre una sección de un sólido. En los apartados siguientes se estudian ejemplos sencillos isostáticos de sistemas estructurales en los que sucesivamente aparecen esfuerzos axiales, cortantes y momentos, representándose diagramas de esfuerzos cortantes y flectores a lo largo de vigas.

Tema 5: SÓLIDOS FUNICULARES.

El tema se dedica al equilibrio de los sólidos funiculares, que poseen la particularidad de que su sección tiene dimensiones despreciables frente a la longitud y que ofrecen una muy pequeña resistencia a la flexión. Se estudia con todo detalle el equilibrio del hilo sometido a un sistema continuo de fuerzas. Posteriormente se desarrolla el estudio del equilibrio del hilo sometido exclusivamente a su propio peso, cuya figura de equilibrio es la catenaria.

Tema 6: ROZAMIENTO.

Dentro de lo complejo que resulta realmente el tema del rozamiento, se estudia la hipótesis de Coulomb.

Tema 7: CINEMÁTICA DEL SÓLIDO RÍGIDO.

La cinemática se propone estudiar el movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo producen. En este tema se introduce al alumno en los conceptos de movimiento y en la expresión matemática de los desplazamientos de sólido rígido usando matrices de rotación y transformación.

Tema 8: ECUACIONES DEL MOVIMIENTO.

Tras exponer el concepto de sólido rígido, se analizan los movimientos simples de traslación y rotación, para pasar a demostrar cuál es la ley del campo de velocidades. Se explica el significado del vector velocidad angular y sus propiedades. Se incluye la definición del segundo invariante del movimiento, del eje instantáneo de rotación y deslizamiento (eje central en los sistemas de vectores), de la velocidad de deslizamiento (momento mínimo), y el estudio de los axoides. A continuación se estudia el campo de aceleraciones. Se estudia el movimiento relativo, definiéndose la aceleración de coriolis y la aceleración de resal. Tras una breve descripción de los pares cinemáticos que permiten la unión de elementos en un mecanismo, se termina realizando el estudio de las diversas posibilidades de movimiento entre sólidos.

Tema 9: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO PLANO.

La cinemática del movimiento plano supone una prolongación de los estudios realizados en el tema anterior. Se incide en los conceptos de centro instantáneo de rotación y velocidad de sucesión o de cambio de polo. A partir de ellos se desarrollan los conceptos de base y ruleta. A continuación se aborda el estudio de aceleraciones en el movimiento plano. Se define el polo de aceleraciones. Se finaliza con el estudio de las aceleraciones en el movimiento de rodadura.

METODOLOGÍA DOCENTE

La docencia de la asignatura se articula semanalmente de la siguiente manera:

- Clase Teórico-práctica 1: Sesión de 1,5 horas. Se exponen los conceptos teóricos básicos de la semana, se desarrollan los Teoremas correspondientes y se exponen las limitaciones, se muestra un ejemplo explicativo.

- Práctica de Aula: Una sesión de 1 hora. Se propone un ejercicio al alumnado, se deja tiempo para el planteamiento, se expone el planteamiento más adecuado y se comentan alternativas propuestas por los alumnos.

- Tarea No presencial: Duración 2,5 horas. Se propone un problema a los alumnos en Moodle. Éstos la resuelven de forma individual o colectiva. Se articula la posibilidad que prueben la validez de sus resultados en Moodle, y se les ofrece una resolución explicativa.

- Clase Teórico-práctica 2: Sesión de 1 hora. Se resuelven dudas y se dan aclaraciones fruto del trabajo no presencial. Se profundiza sobre los conceptos teóricos básicos de la semana, se añaden conceptos relacionados, se muestra un ejemplo explicativo. Se propone una actividad no presencial.

- Tarea No presencial: Duración 3,5 horas. El alumnado hace una síntesis de los conceptos de la semana y aborda un ejercicio práctico de autoevaluación en Moodle. Se propone al alumnado un ejercicio individual de autoevaluación con preguntas numéricas de corrección automática. Se les ofrece la resolución correcta.

- Seminarios: Tres sesiones de 1,5 horas para la puesta en común de dificultades y soluciones.

- Prácticas de Laboratorio: Al final del cuatrimestre se realiza una práctica de 3 horas. Se trata de verificar las limitaciones del análisis teórico y las incertidumbres que aparecen en la práctica. Cada grupo afronta dos actividades sobre dos equipamientos mecánicos, la primera para evaluar el efecto del rozamiento, y la segunda para analizar la cinemática plana en mecanismos simples.



Se pretende preservar, en la medida de lo posible, el carácter presencial de la docencia, adaptándola a escenarios de distanciamiento social, aforo limitado, y adopción de medidas

higiénico-sanitarias. Se aplicarán los criterios establecidos por el Rectorado. Así en el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

En relación a la organización de las prácticas de laboratorio, los alumnos llevaran los ejercicios preparados, habiéndolos leído, con videos si fuera necesario, y explicaciones previas, antes de acudir, para que su presencia en el laboratorio sea breve y en grupos reducidos, y la presencialidad se centre sólo en la experimentación y la toma de datos.

En el caso de que persistiera la situación epidemiológica, las prácticas serán sustituidas por sesiones no presenciales, en las que se mostrarán los experimentos demostrativos grabadas en video para que los alumnos puedan apreciar los aspectos de la asignatura que se querían exponer de forma práctica. El alumnado dispondrá de un guión de las prácticas y deberá de responder obligatoriamente, a la serie de preguntas relativas a los fenómenos mostrados. En cualquiera de las situaciones, presenciales o no, será obligatorio responder a las preguntas tipo test relativas a las prácticas.

La evaluación continuada consiste en:

1. Dos cuestiones teóricas a contestar por escrito e individualmente:

Hacia la semana 8. Estática. Duración: 0,5 horas. Valoración (10/100)

En enero. Cinemática. Duración: 0,5 horas. Valoración (10/100)

2. Prueba de Evaluación de Estática. 2 Ejercicios Prácticos a contestar por escrito e individualmente:

Hacia la semana 8. Estática con rozamiento. Duración: 2 horas. Valoración (40/100)

3. Prueba de Evaluación de Cinemática. 2 Ejercicios Prácticos a contestar por escrito e individualmente:

Fecha Evaluación Final. Cinemática. Duración: 2 horas. Valoración (40/100)

4. Evaluación de las Prácticas de Laboratorio. Sin valoración.



Tras cada evaluación se publicará la resolución de las cuestiones y ejercicios prácticos y se comentarán en clase. Tras ello, se habilitará un día para la revisión de las calificaciones, la cual es individual y personal. Aquellos alumnos que deseen mejorar sus evaluaciones del punto 2 lo pueden hacer en los ejercicios que se habilitarán en la evaluación final tras la evaluación del punto 3.



Será requisito para la realización del cómputo de la nota media final el que se obtenga en el punto 3 al menos un 40% de la valoración que le corresponde a ese punto. De lo contrario la nota final de la asignatura será 4, máximo.



La evaluación final consistirá en un examen de 4 ejercicios, 1 de teoría y 3 problemas prácticos. Sustituye a la evaluación de los puntos 1. a 3, y tiene un valor de 100/100.



Será requisito para la realización del cómputo de la nota media final el que se obtenga en el punto correspondiente a Cinemática al menos un 40% de la valoración que le corresponde a ese punto. De lo contrario la nota final de la asignatura será 4, máximo.



o Evaluación Final. Duración: 4 horas. En Aula de Examen. Valoración (100/100)



RENUNCIA A LA EVALUCIÓN CONTINUA: El sistema de evaluación de la asignatura es mixto (Parciales+Final) por lo que la renuncia a la evaluación continua se presume al presentarse a la totalidad del examen final.

o Mecánica Aplicada: Estática y Cinemática, Armando Bilbao y Enrique Amezua. Editorial Síntesis. 2008.

Bibliografía básica

o Mecánica Aplicada: Estática y Cinemática, Armando Bilbao y Enrique Amezua. Editorial Síntesis. 2008.

o Curso de Mecánica, J. M. Bastero y J. Casellas, Ediciones Universidad de Navarra, S.A.

o Mecánica para Ingenieros (Estática y Dinámica), J.L. Meriam y L.G. Kraige, Editorial Reverté, S.A. 1998.

o Ingeniería Mecánica (Estática y Dinámica), W. F. Riley y L. D. Sturges, Editorial Reverté, S.A. 1996.

o Mecánica para Ingeniería (Estática y Dinámica), A. Bedford y W. Fowler, Addison-Wesley Iberoamericana. 1996.

o Mecánica para Ingenieros (Estática y Dinámica), I.H. Shames, Editorial Prentice Hall. 1998.

o Ingeniería Mecánica (Estática y Dinámica), R. C. Hibbeler, Prentice Hall 1995

o Mecánica Vectorial para Ingenieros (Estática y Dinámica), F. P. Beer y E. R. Johnston, Editorial Mc-Graw Hill.

o Mecánica vectorial en ejemplos, P. Pintado, Editorial Paraninfo. 2017.

Bibliografía de profundización

o Engineering Mechanics (Statics and Dynamics), E.W. Nelson, Mc Graw Hill 1997
o Fundamental Engineering Mechanics. P.J. Ogrodnik. Addison-Wesley Longman. 1997.
o Mecánica Clásica. H. Goldstein. Editorial Reverté, S.A. 1994.
o Theoretical Kinematics. Bottema, O., Roth, B. Nort-Holland, Amsterdam, 1979.