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Mecánica

La asignatura de Mecánica Racional se imparte en segundo curso de la titulación de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, con 5 horas semanales de clase, durante el curso completo. El temario cubre la cinemática, dinámica y estática de sistemas discretos y sólidos rígidos, empleando tanto procedimientos de Newton/Euler como analíticos (Lagrange, Hamilton). Se parte de los conocimientos previos adquiridos en la asignatura de física de primer curso, de la que una parte está dedicada a aspectos básicos de mecánica.

Mecánica

José Mª Goicolea 
Felipe Gabaldón
Juan Carlos García
Juan José Arribas

Dpto. de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras

ETS Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

Mecánica, 2º curso, común, anual, 5 h/semana (3 teóricas y 2 prácticas), 150 h/año, 15 créditos, Plan de estudios 1983.

Última revisión: Noviembre 2008.

Nvevo engeño para cortar árboles, por el qval con solo el movimiento
de dos trabajadores, se haze tanta obra, qvanta podrán hazer ocho
por vía ordinaria, do falta cahída de agva con tal qve se ponga el engeño
en lvgar baxo, y do a pie llano se pvedan traher los árboles.
Teatro de los instrumentos y figuras matematicas y mecanicas
Besson, Jacques 1540-1576
© 2007 Ex Libris y Universidad Politécnica de Madrid

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PRERREQUISITOS Y CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

Las asignaturas de Física, Álgebra Lineal, Cálculo y Dibujo Técnico de 1º.

 

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

La asignatura de Mecánica Racional se imparte en segundo curso de la titulación de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, con 5 horas semanales de clase, durante el curso completo. El temario cubre la cinemática, dinámica y estática de sistemas discretos y sólidos rígidos, empleando tanto procedimientos de Newton/Euler como analíticos (Lagrange, Hamilton). Se parte de los conocimientos previos adquiridos en la asignatura de física de primer curso, de la que una parte está dedicada a aspectos básicos de mecánica.

Los objetivos fundamentales de la asignatura son las aplicaciones en la mecánica estructural y en el estudio de los medios continuos. Asimismo, tiene una finalidad de formación básica para un estudiante de ingeniería, capacitándole para la la resolución de problemas mediante la aplicación de modelos matemáticos.

La asignatura se desarrolla a lo largo de los dos cuatrimestres del curso. Puede aprobarse por curso mediante exámenes parciales y otras actividades a lo largo del mismo. Existen ademas exámenes finales en Junio (ordinario), Septiembre y Febrero (extraordinarios).

 

OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES

Se pretende que los alumnos puedan:

  1. Conocer y aplicar los métodos de la cinemática para descripción del movimiento de sistemas de partículas y sólidos, así como para el cálculo de las magnitudes cinéticas;
  2. Conocer los teoremas generales y métodos de la dinámica de sistemas mecánicos (cantidad de movimiento, momento cinético, energía, trabajos virtuales y D´Alembert, sistema del centro de masa, ...) y saberlos aplicar a sistemas de partículas y a los sólidos rígidos;
  3. Conocer y aplicar los métodos de análisis dinámico y de pequeñas oscilaciones en sistemas con uno o varios grados de libertad;
  4. Conocer y aplicar los métodos de la dinámica analítica de Lagrange y Hamilton;
  5. Conocer y aplicar los métodos de la estática en sistemas generales, ensamblajes de piezas rígidas e hilos;
  6. Desarrollar una capacidad de análisis aplicando los modelos matemáticos de la mecánica a la resolución de problemas prácticos.

 

METODOLOGÍA Y EVALUACIÓN


La asignatura está pensada para estudiarse a lo largo de un curso escolar completo, es decir 2 semestres. La docencia presencial consta de 5 horas de clase semanales, 3 de teoría y 2 de prácticas.

En las clases de teoría se explican y desarrollan los conceptos del temario. Asimismo se realizan ejercicios básicos de aplicación.

En las clases de prácticas se resolverán problemas y ejercicios prácticos. A lo largo del curso se proponen 20 hojas prácticas, con 5 problemas cada una.

Asimismo en algunas clases se propondrán problemas puntuables o ejercicios prácticos breves, para resolver por los alumnos. Este trabajo de clase se valorará para el aprobado por curso.

Se realizarán unas prácticas de mecánica computacional, que se consideraran una componente esencial del aprendizaje.

El orden recomendado de estudio de los temas es secuencial, correspondiendo con los capítulos del libro de texto y las hojas de prácticas. El contenido temático de la asignatura se resume en el siguiente cuadro, clasificado por bloques en los que se especifican los números de temas o capítulos del programa de la asignatura.

 

BLOQUE

Temas

Horas teoría

Horas práctica

Horas totales

I Axiomática y Principios

1,2

6

6

12

II Cinemática

4

6

5

11

III Dinámica de Sistemas

5,6,8

15

9

24

IV Dinámica Analítica

7,13

10

8

18

V Dinámica Sólido Rígido

9,10,11

20

12

32

VI Oscilaciones lineales

3,12

11

6

17

VII Estática

14,15

12

9

21

TOTAL

80

55

135

 

Durante el primer semestre se estudiarán los temas del 1 al 8. Los temas del 9 al 15 se estudiarán durante el segundo cuatrimestre.

  • Prácticas de Mecánica Computacional

Se realizarán unas prácticas de Mecánica Computacional, que serán consideradas parte integrante del trabajo del curso para todos los alumnos. En ellas se desarrollarán, mediante modelos de cálculo por ordenador avanzados (programas MAPLE y Maxima), algunas aplicaciones similares a las estudiadas en la asignatura. Estas prácticas servirán para familiarizar a los alumnos con el uso de ordenadores para resolución de problemas. La nota de las prácticas Pprac contará como un 10% de la puntuación de la asignatura (1 punto sobre 10).

Las prácticas constarán de seis sesiones de unas dos horas de duración, tres en cada cuatrimestre.

Además los alumnos deberán realizar un proyecto individualizado controlado por un tutor de prácticas. Estas sesiones se realizarán en grupos pequeños, que se convocarán oportunamente.

 

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