UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: A0009
Mecánica Racional
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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03009 - Ingeniería Aeronáutica 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
3ro
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Aeronáutica - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(F0301) Matemática A
(F0302) Matemática B
(F0303) Física I
(F0304) Matemática C
(F0303) Física I
(F0304) Matemática C

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Mecánica
Departamento: Aeronautica

Ingeniería Aeronáutica - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Ciencias Basicas / Tecnologicas Basicas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 80hs SEMANALES: 5 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
4 hs
PRÁCTICA
1 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
0 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 80 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

No se ha actualizado el plantel docente aún.

OBJETIVOS

Proporcionar al estudiante los conocimientos fundamentales pertenecientes al dominio de la Mecánica, promoviendo en los alumnos una visión matemática de las cuestiones fisicas, característica ésta que da origen al nombre de esta diciplina, la Mecánica Racional.Todo ello orientado hacia el aprovechamiento de los fenómenos naturales, la aplicación en la formulación de modelos, planteo y resolución de problemas, y la interrelación con los contenidos de otras asignaturas.

PROGRAMA SINTÉTICO

Cinemática del cuerpo rígido y de los sistemas formados por cuerpos rígidos. Cinemática y dinámica del punto. Vectores Axiles. Cinemática del cuerpo rígido y de los sistemas formados por cuerpos rígidos.Cinemática y dinámica del punto en ternas móviles. Movimiento rígido plano. Tensores cartesianos, centro de masa, tensor de inercia.Dinámica de los sistemas de puntos materiales. Dinámica del cuerpo rígido. Dinámica de los sistemas de masa variable. Mecánica analítica. Dinámica impulsiva. Análisis dimensional. Teorías de semejanza y modelos.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

UNIDAD Nº 1: CINEMÁTICA Y DINÁMICA DEL PUNTO. Expresión de la velocidad y aceleración en diferentes sistemas de coordenadas. Leyes fundamentales de la dinámica. Campos de fuerza. Trabajo y energía: trabajo, potencial, energía potencial, potencia, energía cinética, teorema de la energía cinética. Integración de las ecuaciones diferenciales del movimiento. Punto material libre. Movimiento central. Formula de Binet. Problema de los dos cuerpos. Punto material vinculado. Movimiento de un punto material vinculado a una línea fija lisa. Reacciones de vinculo. Casos particulares: péndulo simple. Fuerza de roce de Coulomb. Movimiento de un punto material vinculado a una línea fija rugosa. Movimiento del punto material vinculado a una superficie fija y lisa. Movimiento expontáneo sobre una superficie lisa. Péndulo esférico. Movimiento del punto material vinculado a una superficie fija rugosa. Movimiento de un punto material sujeto a vínculos móviles.
UNIDAD Nº 2: SISTEMAS DE VECTORES AXILES. EJE CENTRAL. EQUIVALENCIA DE SISTEMAS. Postulados fundamentales. Sistemas equipolentes. Operación y reducción de los sistemas de vectores axiles. Invariantes. Vectores axiles de resultante nula: pares. Momento de un vector axil respecto de un polo. Momento de un vector axil respecto de un eje. Momento de un sistema de vectores axiles. Teorema fundamental.
UNIDAD Nº 3: CINEMÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO. Definición de cuerpo rígido. Determinación de la posición de un cuerpo rígido. Cosenos directores. Angulos de Euler. Expresión de la velocidad angular de una terna móvil mediante el empleo de los ángulos de Euler. Movimiento de un sistema rígido: de traslación, con dos puntos fijos, con un solo punto fijo (polar), rototraslatorio y rígido plano. Eje de movimiento helicoidal. Aceleración.
UNIDAD Nº 4: CINEMÁTICA Y DINÁMICA DEL PUNTO EN TERNAS MÓVILES. Velocidad en el movimiento relativo. Teorema del paralelogramo de velocidades. Aceleración en el movimiento relativo. Teorema de Coriolis. Ley fundamental de la dinámica en ternas móviles. Equilibrio relativo del punto material. Aplicaciones de la teoría de la cinemática relativa al estudio del movimiento los sistemas de cuerpos rígidos. Movimiento rígido plano: curvas base y ruleta. Descripción geométrica del movimiento polar. Movimiento rígido general. Aplicaciones: estudio cinemático de sistemas mediante el empleo de ternas móviles.Velocidad en el movimiento relativo. Teorema del paralelogramo de velocidades. Aceleración en el movimiento relativo. Teorema de Coriolis. Ley fundamental de la dinámica en ternas móviles. Equilibrio relativo del punto material. Aplicaciones de la teoría de la cinemática relativa al estudio del movimiento los sistemas de cuerpos rígidos. Movimiento rígido plano: curvas base y ruleta. Descripción geométrica del movimiento polar. Movimiento rígido general. Aplicaciones: estudio cinemático de sistemas mediante el empleo de ternas móviles
UNIDAD Nº 5: PROPIEDADES DEL CUERPO RÍGIDO: Centro de masa. Momentos estáticos. Propiedades del centro de masa. Tensores cartesianos. Definición. Operaciones. Invariantes. Diagonalización. Autovalores. Autovectores. Tensor de inercia. Elipsoide de inercia . Momentos principales de inercia. Ejes principales de inercia. Invariantes. Teorema generalizado de Steiner.
UNIDAD Nº 6: DINÁMICA DE LOS SISTEMAS DE PUNTOS MATERIALES.: Magnitudes dinámicas: cantidad de movimiento, momento cinético, energía cinética, trabajo, potencia, potencial, energía potencial, potenciales de campo. Ecuaciones cardinales de la dinámica. Teorema de la fuerza viva. Definiciones de impulso lineal e impulso angular.
UNIDAD Nº 7: DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDO: Ecuaciones características para el cuerpo rígido libre y vinculado.. Dinámica del cuerpo rígido con un eje fijo: calculo del movimiento, reacciones de vínculo. Dinámica del cuerpo rígido con un punto fijo: movimiento por inercia, descripción de Poinsot, rotaciones permanentes, estabilidad del movimiento por inrtcia. Movimiento giroscópico.
UNIDAD Nº 8: SISTEMAS DE MASA VARIABLE: Ecuaciones principales para el estudio del flujo estacionario con volumen de control fijo. Ecuaciones principales de los sistemas de masa variable.
UNIDAD Nº 9: MECÁNICA ANALÍTICA: Postulados de la mecánica analítica. Coordenadas generalizadas. Relación y ecuación simbólica de la dinámica. Principio de D'Alembert. Principio de Hamilton. Ecuaciones de Lagrange. Oscilaciones de un sistema en la proximidad de su posición de equilibrio.
UNIDAD Nº 10: DINÁMICA IMPULSIVA: Ecuaciones principales de la dinámica impulsiva. Choque central. Dinámica de los impulsos de los cuerpos rígidos. Calculo de los impulsos reactivos en un cuerpo rígido con un eje fijo. Centro de percución. Péndulo balístico. Ecuaciones de Lagrange para la dinámica impulsiva. Propiedades de la energía cinética en el movimiento impulsivo de los sistemas con vínculos fijos.
UNIDAD Nº 11: ANÁLISIS DIMENSIONAL. TEORÍAS DE SEMEJANZA Y MODELOS: Dimensiones de las magnitudes mecánicas. Homogeneidad de las magnitudes mecánicas. Unidades de medida. Métodos dimensionales. Modelos mecánicos. Semejanza. Números característicoa. Teorema de Buckingham.



Bibliografía

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



MECÁNICA RACIONAL (Tomos I y II en un volumen) - Finzi B.- Ediciones URMO Argentina -1973
CURSO BREVE DE MECÁNICA TEÓRICA - Targ, S - Editorial MIR Moscú - 1971. Bib. Aeronáutica
LECCIONES DE MECÁNICA RACIONAL - Longhini P.- Bs As. El Ateneo - 196012

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

MECÁNICA ELEMENTAL - Roederer, J - Bs. As EUDEBA - 19632.-
MECÁNICA - Ritter, Ch y Kngth, W - Barcelona - Bs. As. - Reverté - 19683.-
DINÁMICA - Meriam, J. L. - Barcelona - Bs. As. - Reverté - 19665.- Biblioteca de Aeronáutica
DINÁMICA AVANZADA - Timoshenko - Young - Bs. As. Hachette - 19486.-
LEZIONI DE MECCANICA RAZIONALE - Levi - Civita, T., Amaldi, U. - Bologna, Zanichelli8.-Biblioteca de Aeronáutica INTRODUCTION TO THE PRINCIPLES OF MECHANICS - Hauser, W. - Mass - Addison - Wesley l9609.- MECHANICS - Symon, K. R., Mass - Addison - Wesley - 196010.- DYNAMICS - Halman, R. - Mass - Addison - Wesley - 196011.-
MECÁNICA TEÓRICA - Hertig, R. - Bs. As. - El Ateneo - 197013.-
CLASSICAL DYNAMICS - Marion, J. - New York - Academic Press - 197014.-
COURS DE MECANIQUE - Favre, H. - Paris - Dunod - 194715.-
MECÁNICA TEÓRICA - Iñiguez Almech, J. M. - Madrid - Dossat - 197516.-
INTRODUCTION TO DYNAMICS - Pars, L. A. - Cambridge UP, 195317 - MECÁNICA - Landau, R. y Lifchitz, E. - Barcelona - Reverté - 197818.-
CLASSICAL MECHANICS - Goldstein, H. - Addison - Weley - 198719.-
ANALYTICAL DYNAMICS - Pars, L. A. - Londres 196820.-
TEORÍA Y PROBLEMAS DE MECÁNICA TEÓRICA - Spiegel, M. México - Mc Graw Hill - 197621.- TEORIA Y PROBLEMAS DE MECÁNICA DE LAGRANGE - Wells, D. - Mc Graw Hill - 196722.- AVANCED DYNAMICS - Souza y Ugard - Prentice Hall - 1984

Programa Aprobado en la 56º Sesión Ordinaria del H. Consejo Académico el 29/03/2004.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS


METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

El curso se aborda mediante un enfoque teórico práctico para que el alumno desarrolle las capacidades indicadas en los objetivos específicos propuestos por la asignatura: Partiendo de los principios de la Mecánica, y mediante la aplicación del método deductivo, se formula toda la estructura teórica de la materia, definiendo al mismo tiempo las leyes . Simultáneamente a la teoría se explican, a modo de ejemplo, ejercicios de aplicación En las partes prácticas de las clases, los problemas propuestos por la cátedra deben ser resueltos por los alumnos, para lo cual se explica previamente un planteo orientativo de resolución para cada uno de ellos.Se procura que el alumno alcance sólidos conocimientos que incluyan no solamente la cantidad de conceptos adquiridos sino también el desarrollo del pensamiento crítico, la claridad en los conceptos y la capacidad creativa. El desarrollo del curso tiende a estimular en los alumnos la capacidad de razonamiento, promoviendo en todo momento a una activa participación.Las actividades del curso han sido diseñadas de forma tal de lograr la integración y un adecuado equilibrio entre la formación teórica práctica.Los alumnos deberán confeccionar una carpeta de trabajos prácticos, donde deben figurar resueltos todos los problemas propuestos por la catedra.También se promueve en el alumno la incorporación de los métodos y de las formas en que la ingeniería se expresa: la descripción oral o escrita, la formulación matemática y el dibujo.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

La metodología de evaluación se ha diseñado tomando como base los aspectos cubiertos en la actual reglamentación de régimen de cursada. La materia se divide en dos módulos. El MODULO I comprende las unidades 1 a 5. El MÓDULO II comprende las unidades 6 a 11. Los alumnos deben rendir un exámen parcial de cada uno de los módulos.Los exámenes parciales se califican de 1 a 10 . Se consideran aprobadas aquellas evaluaciones en que la calificación obtenida por el alumno sea mayor o igual a 4Los alumnos que no rindan o no aprueban los exámenes parciales tendran la oportunidad de rendirlos o volver a rendirlos una vez mas según corresponda. En el caso de que en ésta segunda oportunidad no aprobasen, tendrán una fecha flotante a utilizar en uno solo de los módulos. Agotadas todas las instancias de evaluación expuestas, y no habiendo aprobado los dos módulos se les dará por desaprobado el curso.La materia se dará por aprobada cuando el promedio entre el primer parcial aprobado y el segundo parcial aprobado sea igual o mayor que 6. En el caso en que éste promedio sea menor que 6 el alumno debera rendir un exámen final de toda la materia, el cual se dara por aprobado cuando la calificación obtenida sea mayor o igual a 4.

MATERIAL DIDÁCTICO

- Los apuntes de la cátedra y guías de trabajos prácticos se encuentran publicados en el CEILP.- Cinemática y Dinámica del Punto- Movimiento Vibratorio de un grado de libertad- Teoría Vectores Axiles- Cinemática del Cuerpo rígido- Tensores Cartesianos- Tensor de Inercia- Dinámica de los sistemas de Puntos Materiales y del Cuerpo Rígido- Percusiones - Guía de Trabajos Prácticos con problemas propuestos para Módulos I y II

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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