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7.22. Dinámica (Obligatorio)

7.22.1. Justificación ↑ Volver arriba

La dinámica estudia el movimiento acelerado de partículas y cuerpos rígidos bajo la acción de fuerzas. En la Ingeniería Civil, este conocimiento es esencial para el análisis de estructuras sometidas a cargas variables en el tiempo, como sismos, viento, tráfico vehicular y maquinaria pesada. Proporciona la base para cursos avanzados como Ingeniería Sísmica y Análisis Estructural Dinámico.

7.22.2. Objetivos Generales ↑ Volver arriba

1. Analizar la cinemática de partículas y cuerpos rígidos en diversos sistemas de coordenadas.
2. Aplicar las leyes de Newton, los principios de trabajo y energía, y el impulso y cantidad de movimiento para resolver problemas de cinética.
3. Modelar y resolver problemas de vibraciones mecánicas de un grado de libertad para evaluar la respuesta estructural.

7.22.3. 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)

7.22.4. Contenido ↑ Volver arriba

7.22.4.1. Cinemática de Cuerpos Rígidos en Movimiento Plano (10 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Hibbeler, 2016a)

Temas

1. Traslación y rotación alrededor de un eje fijo
2. Movimiento plano general: velocidad y aceleración relativas, y el centro instantáneo de rotación

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Determinar la velocidad y aceleración de cualquier punto en un mecanismo plano utilizando el centro instantáneo de rotación [Usar]
2. Explicar la diferencia entre traslación, rotación alrededor de un eje fijo y movimiento plano general [Familiarizarse]

7.22.4.2. Cinética de Cuerpos Rígidos en Movimiento Plano (10 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Hibbeler, 2016a)

Temas

1. Ecuaciones de movimiento para un cuerpo rígido en movimiento plano
2. Energía cinética de un cuerpo rígido y el principio de trabajo y energía

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Aplicar las ecuaciones de movimiento para relacionar las fuerzas externas con la aceleración angular de cuerpos rígidos [Evaluar]
2. Analizar problemas de movimiento de cuerpos rígidos mediante el principio de trabajo y energía [Usar]

7.22.4.3. Introducción a las Vibraciones Estructurales (12 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Bedford and Fowler, 2008)

Temas

1. Vibración libre no amortiguada de un sistema de un grado de libertad
2. Péndulo simple y modelos masa-resorte
3. Conceptos de frecuencia natural, periodo y amplitud
4. Introducción a la vibración libre amortiguada

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Modelar sistemas estructurales simples como sistemas de un grado de libertad [Usar]
2. Calcular la frecuencia natural de una estructura para evitar fenómenos básicos de resonancia [Evaluar]
3. Describir el efecto del amortiguamiento en la respuesta de vibración libre de un sistema estructural [Familiarizarse]
4. Interpretar los parámetros de periodo y amplitud a partir de la respuesta de vibración libre de una estructura [Usar]

7.22.5. Referencias Bibliográficas ↑ Volver arriba

Hibbeler, R. (2016a). Engineering Mechanics: Dynamics. Pearson, 14th edition.

Bedford, A. and Fowler, W. (2008). Engineering Mechanics: Dynamics. Prentice Hall, 5th edition.