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7.16. Estática (Obligatorio)

7.16.1. Justificación ↑ Volver arriba

La estática es el primer pilar de la mecánica aplicada en la Ingeniería Civil. Proporciona las herramientas necesarias para analizar el equilibrio de partículas y cuerpos rígidos sometidos a sistemas de fuerzas. Comprender los conceptos de fuerza, momento y equilibrio es esencial para el análisis y diseño de estructuras, permitiendo determinar las reacciones en los apoyos y las fuerzas internas en los elementos estructurales.

7.16.2. Objetivos Generales ↑ Volver arriba

1. Comprender y aplicar las leyes de Newton y el álgebra vectorial para resolver problemas de equilibrio en dos y tres dimensiones.
2. Determinar con precisión las fuerzas internas en armaduras, pórticos y máquinas.
3. Analizar el efecto de la fricción y determinar los centros de gravedad y los momentos de inercia de formas complejas.

7.16.3. Contribución a los resultados (Outcomes) ↑ Volver arriba

ABET-1) Habilidad para identificar, formular y resolver problemas complejos de ingeniería aplicando principios de ingeniería, ciencias y matemáticas. (Usage)

ABET-6) Habilidad para desarrollar y conducir experimentación apropiada, analizar e interpretar datos, y utilizar el criterio de ingeniería para obtener conclusiones. (Usage)

7.16.4. Contenido ↑ Volver arriba

7.16.4.1. Equilibrio de Partículas y Cuerpos Rígidos (8 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Hibbeler, 2016b; Meriam and Kraige, 2014)

Temas

1. Ecuaciones de equilibrio y diagramas de cuerpo libre para partículas y cuerpos rígidos en dos y tres dimensiones
2. Cables flexibles bajo cargas concentradas y distribuidas

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Aplicar las ecuaciones de equilibrio para determinar las reacciones en los apoyos de sistemas de cuerpo rígido en dos y tres dimensiones [Usar]
2. Determinar la tensión y la forma de un cable bajo cargas concentradas y distribuidas [Usar]

7.16.4.2. Fuerzas Internas en Armaduras y Pórticos (12 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Hibbeler, 2016b; Meriam and Kraige, 2014)

Temas

1. Análisis de armaduras mediante el método de nodos y el método de secciones
2. Diagramas de cuerpo libre y análisis de fuerzas internas en marcos y máquinas de múltiples elementos
3. Fuerzas internas en vigas: diagramas de fuerza cortante y momento flector

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Analizar armaduras planas utilizando tanto el método de nodos como el método de secciones [Evaluar]
2. Elaborar diagramas de cuerpo libre para marcos y máquinas de múltiples elementos y determinar las fuerzas internas en sus miembros [Usar]
3. Construir diagramas de fuerza cortante y momento flector para vigas bajo cargas concentradas y distribuidas [Evaluar]

7.16.4.3. Propiedades Geométricas de Áreas y Fricción (12 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Meriam and Kraige, 2014)

Temas

1. Centroides y centros de gravedad de áreas y líneas compuestas
2. Momentos de inercia de áreas y el teorema de los ejes paralelos
3. Fricción seca: leyes de la fricción, cuñas y tornillos
4. Trabajo virtual y estabilidad del equilibrio

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Determinar las propiedades geométricas de secciones transversales complejas utilizadas en perfiles estructurales [Usar]
2. Analizar problemas de equilibrio que involucren fuerzas de fricción estática [Evaluar]
3. Aplicar los principios de fricción al análisis de cuñas y mecanismos de tornillo [Usar]
4. Evaluar la estabilidad del equilibrio mediante principios de trabajo virtual [Familiarizarse]

7.16.5. Referencias Bibliográficas ↑ Volver arriba

Hibbeler, R. (2016b). Engineering Mechanics: Statics. Pearson, 14th edition.

Meriam, J. and Kraige, L. (2014). Engineering Mechanics: Statics. Wiley, 8th edition.