MECÀNICA

MECÀNICA(18602)

 Departament: 720 - Departament de Física Aplicada
 Pla d'estudis: Eng Geològica 00, pla 2000
Professor responsable: Rodriguez Cantalapiedra, Inmaculada
Altres professors: Auguet Sangra, Carlota E.
Curs/tipus: Bloc curricular de primer curs d'EG
Carrega lectiva:9 crèdits
Llengua en que s'imparteixen les classes
Català i Castellà
Objectius
• Ensenyar a l'alumne els fonaments de la mecànica clàssica del punt, dels sistemes de punts i del sòlid rígid.
• Insistir en el lligam entre l'estructura matemàtica de la Mecànica i les seves aplicacions tecnològiques.
• Fomentar el domini pràctic dels conceptes bàsics.
• Donar les bases del camp gravitatòri i aplicació al cas de la Terra.
• Insistir en la metodologia aplicada a sistemes de vectors, centres de gravetat, moments d'inèrcia i especialment a l'Estàtica.
• Adquirir la capacitat de comunicar-se d'una forma entenedora i eficient.
• Adquirir la capacitat per a l'autoaprenentatge i l'ampliació de coneixements
Organització docent
El 30% de les hores de classe es dedicarà a l'exposició dels conceptes i mètodes que es descriuen al programa de l'assignatura, complementada amb exemples.   
El 45% de les hores de classe es dedica a la resolució d'exercicis i problemes.   
El 25% de les hores de classe es dedica a la realització de treballs complementaris, de tipus individual i en grup. Aquests treballs es tenen   en compte en l'avaluació de l'assignatura. Entre d'altres es realitzaran pràctiques de laboratori
Bibliografia
Bàsica
  • F.P.Beer i E.R. Johnson. Mecánica vectorial para ingenieros , McGraw-Hill , 1990.
  • P.A. Tipler. Física , Reverté , 1994.
  • M. Alonso i E. J. Finn Física , Addison-Wesley Iberoamericana , 1992.
  • Bedford y W.Fowlwe Estática: Mecánica para Ingenieros , Addison & Wesley Iberoamericana , 1996.
  • J.J.Martínez Benjamín Mecánica Newtoniana , Edicions UPC , 2001.
Avaluació
El curs es dona íntegrament durant el primer quadrimestre, al final del qual es fa l'examen parcial que val 8 punts, les pràctiques de laboratori un punt més i l'altre punt sortirà del treballs complementaris. A final de curs es fa un altre examen final amb les mateixes condicions. La nota final serà la corresponent al últim examen presentat.
Hores de consulta
Prof. Inma Rodríguez Cantalapiedra (edifici B5 planta 1, despatx 108).
Dilluns de 9:00 a 11:00 hores.
Altres hores acordades prèviament
Programa
Cinemática del punto
 Magnitudes escalares y vectoriales. Algebra vectorial. Componentes castesianas. Producto escalar. Producto vectorial. Producto mixto y doble producto vectorial. Momento de un vector respecto a un punto. Aplicación de los vectores en Geometria Analítica. Derivadas de vectores. Conceptos elementales de teoria de campos. Sistemas de vectores deslizantes: trinomio invariante y eje central. Equivalencia y reducción. Sistemas planos. Centro de vectores paralelos. (7h)
Cambio de sistema de referencia
 Composición de velocidades y aceleración: rotación de ejes en el espacio. Interpretación geométrica de la velocidad angular en el movimiento de rotación alrededor de un eje fijo. (4h)
Cinemática del sólido rígido 2D y 3D
 Sólido rígido: grados de libertad. Movimientos de traslación y rotación. Movimiento general de un sólido rígido en el espacio. Eje instantáneo de rotación y deslizamiento. Movimiento plano de un sòlido rígido. Centro instantáneo de rotación. (2h)
Leyes de Newton
 Leyes de Newton. Sistemas inerciales. Fuerzas de rozamiento. Movimiento oscilatorio armónico. Sistemas no inerciales. Unidades físicas. Análisis dimensional. (5h)
Momento lineal y momento angular
 Momento lineal. Momento angular. (2h)
Energía
 Trabajo y energia. Movimiento rectilíneo bajo fuerzas conservativas. Fuerzas centrales. (6h)
Campo Gravitatorio
 Aplicación a la Tierra: efecto de las fuerzas de Coriolis. Ley de gravitación universal. Campo gravitatorio. Principio de equivalencia.Gravedad efectiva.Potencial terrestre.Forma y figura de la Tierra. Elipsoide referencia. Geoide. Mecánica espacial. Movimiento de un satélite artificial de observacion de la Tierra. (8h)
Sistema de partículas
 Dinámica de un sistema de partículas. Centro de masas.Centro de gravedad. Determinacion de centros de gravedad.Propiedades de un sistema de partículas. Choques entre sólidos. (8h)
Dinámica de la rotación plana de un sólido rígido
 Momento de inercia en el movimiento plano. Momentos de inercia de una superficie. (7h)
Tensor de inercia
 Momento angular de un sólido rígido.Tensor de inercia. Direcciones principales. Cálculo de momento de inercia. Teorema de Steiner. Propiedades de simetría. Energía cinética de un sólido rígido: elipsoide de inercia. (8h)
Dinàmica del Sòlid 3D
 Transformació de coordenades: matriu de cosens directors. Rotacions d'angle finit i rotacions infinitesimals. Angle sd'Euler. Cinemàtica del sòlid rígid en angles d'Euler. Equacions d'Euler: dinàmica del sòlid 3D. moviment lliure d'un sòlid rígid. Moviment d'unsòlid lliure amb simetria de revolució. Moviment giroscòpic.
Oscil·lacions
 Oscil·lador harmònic. (4h)
Estática
 Equilibrio del sólido. Problemas hiperestáticos e isostáticos. Sistemas de sólidos articulados. Estructuras simples. Método de los nudos y de las secciones. (24h)
Hidrostática
 Tensión. Presión. Concepto de fluido. Ecuación fundamental de la estática de fluidos. Principio de Arquímedes. (2h)
Imprimir