Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
Estática	ING.ELECTROMECÁNICA	Ord.20/12-18/22	2022	1° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
SANOGUERA, JOHANA LORENA	Prof. Responsable	P.Asoc Exc	40 Hs
GIAMPIETRO, MARIANO	Prof. Colaborador	P.Adj Exc	40 Hs
AGUERREBERRY, RAUL ENRIQUE	Responsable de Práctico	JTP Semi	20 Hs

La enseñanza de la Estática, tiene como misión fundamental, el desarrollo de la capacidad, para predecir los efectos de las fuerzas, para llevar a cabo el proceso creador del proyecto técnico.

El fin del estudio de la Mecánica es predecir a través del cálculo el comportamiento de los componentes y sistemas en los que intervienen fuerzas. La predicción satisfactoria en el diseño técnico, exige una formulación precisa de los problemas con ayuda de un doble proceso mental de conocimiento físico y razonamiento matemático. Este proceso de adaptación del modelo simbólico a su prototipo físico, es sin duda alguna, una de las experiencias más valiosas del estudio de la ingeniería, que es lo que se trata de desarrollar en este curso de Estática.

Partiendo de los conceptos fundamentales de la Estática y del estudio de las fuerzas en el plano y el espacio, nos introducimos en los sólidos rígidos y en su equilibrio. Para el análisis bidimensional se emplea generalmente el método escalar-geométrico para constituir la descripción más sencilla y directa. Para los problemas tridimensionales se aplica fundamentalmente la notación vectorial.
Al aplicar los principios que definen los requisitos para fuerzas que actúan en un cuerpo, es esencial que el cuerpo en cuestión este aislado de los demás cuerpos.

El estudiante de ingeniería a partir del desarrollo de los problemas presentados en clases en combinación con problemas de aplicación real, podrá analizar la situación con base teórica y profesional y podrá combinar satisfactoriamente la teoría y la práctica para desarrollar nuevas estructuras, maquinas, dispositivos y procesos en su quehacer profesional.

Resultados de Aprendizaje por Capitulo:

1- Comprender los fundamentos de la estática con la finalidad de reconocer la importancia de la estática dentro de la mecánica.

2- Aplicar el diagrama de cuerpo libre con la finalidad de introducir al estudiante en la modelización simplificada de casos reales.

3- Reconocer y construir sistemas equivalentes de fuerzas y pares con la finalidad de simplificar el estado de acciones externas manteniendo el equilibrio del cuerpo.

4- Calcular reacciones de vínculos en el plano 2D y en el espacio 3D, para la determinación de solicitaciones internas en diferentes elementos estructurales, aplicando ecuaciones de equilibrio.

5- Conocer como determinar un punto geométrico característico con la finalidad de que el estudiante pueda simplificar el cálculo de reacciones.

6- Determinar una propiedad geométrica de las secciones con la finalidad de introducir el concepto como parámetro de diseño en resistencia de materiales.

7- Calcular estructuras reticuladas en el plano 2D, a través de las distintas metodologías analíticas, para el reconocimiento de las ventajas potenciales en su aplicación.

8- Determinar analíticamente e interpretar la distribución de las solicitaciones internas a lo largo de un elemento estructural. Ubicar el punto crítico para el dimensionamiento y la verificación de un elemento estructural.

9- Calcular las fuerzas actuantes sobre un elemento estructural flexible a través de distintos modelos como base para dimensionar y diseñar estructuras.

10- Conocer un método alternativo al provisto por la mecánica vectorial para la determinación de fuerzas y o momentos de componentes vinculados entre sí.

CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN


1.1.- Mecánica: definición. Objeto de la estática.
1.2.- Principios fundamentales de la estática. Hipótesis de rigidez.
1.3.- Fuerza. Momento de una fuerza. Ley del paralelogramo.
1.4.- Representación vectorial y analítica de una fuerza.

CAPITULO 2: ESTÁTICA DE PARTÍCULAS


Fuerzas en el Plano
2.1.- Fuerza sobre una partícula. Resultante de dos fuerzas.
2.2.- Componentes cartesianas de una fuerza. Resultante de varias fuerzas concurrentes: métodos gráficos y analíticos.
2.3.- Descomposición de una fuerza según dos direcciones concurrentes
2.4.- Equilibrio de una partícula. Diagrama del sólido libre.
Fuerzas en el Espacio
2.5.- Componentes cartesianas de una fuerza en el espacio. Fuerza definida por su modulo y dos puntos de su recta de acción.
2.6.- Suma en el espacio de fuerzas concurrentes.

CAPITULO 3. SÓLIDOS RÍGIDOS. SISTEMAS EQUIVALENTES.


3.1.- Fuerzas externas e internas. Principio de transmisibilidad. Fuerzas equivalentes.
3.2.- Momento de una fuerza respecto a un punto. Componentes cartesianas. Teorema de Varigñon.
3.3.- Momento de una fuerza respecto a un eje. Momento de un par. Pares equivalentes. Suma de pares.
3.4.- Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par.
3.5.- Sistemas equivalentes de fuerzas. Casos particulares de reducción de un sistema de fuerzas.
3.6- Polígono funicular. Propiedades. Aplicaciones.

CAPITULO 4. EQUILIBRIO DE SÓLIDOS RÍGIDOS


4.1.- Condiciones de equilibrio. Diagrama de sólido libre.
4.2.- Equilibrio de un cuerpo sometido a dos fuerzas. Equilibrio de un cuerpo sometido a tres fuerzas.
4.3.- Grado de libertad. Vínculos. Reacciones de vinculo. Ligaduras parciales.

CAPITULO 5. FUERZAS DISTRIBUIDAS. BARICENTRO/CENTROIDE DE AREA


5.1.- Baricentro de líneas. Baricentro de una superficie. Eje de simetría y centro de simetría.
5.2.- Determinación del centroide de área de alambres y placas planas por integración. Placas y alambres compuestos.
5.3.- Cargas distribuidas. Determinación del valor de la resultante y su punto de aplicación.

CAPITULO 6. MOMENTOS DE INERCIA DE ÁREAS


6.1.- Momentos de segundo orden o momentos de inercia de un área.
6.2.- Determinación del momento de inercia de un área por integración.
6.3.- Momento polar de inercia.
6.4.- Radio de giro de un área.
6.5.- Teorema de Steiner.
6.6.- Momentos de inercia de áreas compuestas.
6.7.- Producto de inercia.
6.8.- Ejes principales y momentos principales de inercia.
6.9.- Circulo de Mhor para los momentos y productos de inercia.

CAPITULO 7. EL RETICULADO PLANO
7.1.- Definición de un reticulado. Generación de un reticulado simple. Condición de rigidez: relación entre el numero de
barras y vértices.
7.2.- Distintos tipos de reticulados isostaticos. Equilibrio de cada uno.
7.3.- Determinación de los esfuerzos en barras por el método gráfico de Cullman.
7.4.- Método de Ritter.

CAPITULO 8. ESFUERZOS INTERNOS EN VIGAS


8.1.- Sistemas planos de alma llena. Definiciones.
8.2.- Determinación de los esfuerzos característicos. Trazado de diagramas.
8.3.- Relación analítica entre cargas, esfuerzo de corte y momento flector.
8.4.- Diversos tipos de vigas rectilineas. Vigas simples. Vigas con voladizo. Viga Gerber.
8.5.- Pórticos. Definiciones. Trazado de diagramas.

CAPITULO 9. CABLES


9.1.- Cables con cargas concentradas.
9.2.- Cables con cargas repartidas. Generalidades.
9.3.- Carga uniforme a lo largo de la horizontal. Ecuación del cable. Flecha. Tensión. Largo del cable. Apoyo a distintas alturas.
9.4.- Carga uniformemente repartida a lo largo del cable. Catenaria, largo del cable, tensión, flecha. Comparación con el cable parabólico.

CAPITULO 10. INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA VARIACIONAL


10.1.- Trabajo de una fuerza (o momento) a través de un desplazamiento (o giro) infinitesimo. Principio de los trabajos virtuales.
10.2.- Trabajo a través de un desplazamiento finito. Trabajo realizado por un peso. Trabajo realizado por un resorte.
10.3.- Determinación de reacciones de apoyo y esfuerzos internos.

TRABAJO PRACTICO Nº 1: Principios de la estática
TRABAJO PRACTICO Nº 2: Sistemas en equilibrio
TRABAJO PRACTICO Nº 3: Trazado de baricentros en líneas y superficies
TRABAJO PRACTICO Nº 4: Momentos de inercia
TRABAJO PRACTICO Nº 5: Estructuras y maquinas
TRABAJO PRACTICO Nº 6: Trazado de diagramas de esfuerzos característicos: flexión, corte, normal.
TRABAJO PRACTICO Nº 7: Cables y Trabajos virtuales.


Seguimiento y Evaluación de prácticos.

El práctico será dictado en clase posterior a la clase teóricas según lo acordado con los docentes en la planificación.

Se evaluara el practico con un ejercicio a realizar por el estudiante individualmente en no más de 30 minutos previo a iniciar la siguiente clase práctica. Se deberán resolver el ejercicio y aprobar con nota igual o mayor de 7 (al menos 5 prácticos de una totalidad de 7 prácticos) para acceder al examen.

RÉGIMEN DE ALUMNOS REGULARES

Para rendir como alumno regular, se deberán cumplir los siguientes requisitos.

a) Tener una asistencia del 80% de los trabajos prácticos.

b) Tener aprobados los dos exámenes parciales, que tendrán una pregunta teórica y el resto práctica. Cada parcial tendrá dos instancias de recuperación.
Practica: Ejercicios de la misma complejidad que los resueltos en las clases prácticas.
Teórica: El alumno deberá explicar con sus palabras los conceptos teóricos que se pregunten.

c) Para aprobar los dos parciales o sus recuperaciones, deberán obtener como nota mínima 7 puntos. Las recuperaciones podrán tomarse en días sábados o fuera del horario de cursado de práctica.

d) En el examen final el alumno deberá exponer sobre distintos temas para demostrar, el dominio alcanzado sobre la totalidad de los contenidos del curso, y su capacidad de construir una visión integral de los mismos. La calificación mínima es 4 puntos.


RÉGIMEN DE ALUMNOS NO REGULARES

La evaluación Final consistirá en dos partes:
a) Práctica: el alumno deberá resolver correctamente dos problemas integradores de distintos temas del programa de trabajos prácticos. Posteriormente fundamentará el método usado para la resolución. La práctica es eliminatoria.

b) Teoría: se elegirán tres temas del programa analítico a sorteo, que deberá exponer con soltura, y demostrar, el dominio alcanzado sobre la totalidad de los contenidos del curso. Con capacidad de construir una visión integral de los mismos. La calificación mínima es 4 puntos.


Ordenanza CS 32_19 Publicación de las Actividades Académicas de la Asignatura.
Ordenanza CS 13/03 Régimen Académico UNSL.
Calendario Académico Res. Rectoral N°2101/21

[1] [1] MECÁNICA VECTORIAL - Beer y Johnston - Tomo 1.
[2] [2] ESTABILIDAD - Fliess - Tomo 1.
[3] [3] MECÁNICA ESTRUCTURAL - Ing. G. Piscitelli.
[4] [4] ESTÁTICA - J. L. Meriam
[5] [5] ESTÁTICA - Russell C. Hibbeler.
[6] [6] ESTÁTICA - MECANICA PARA INGENIEROS. Das Braja M.
[7] [7] ESTÁTICA - Anthony Bedford - Wallace Fowler

[1] Material aportado por el docente. Guías de la cátedra.

EL CURSO PRETENDE QUE EL ESTUDIANTE COMPRENDA E INTERPRETE EL COMPORTAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS, FRENTE A LA ACCIÓN DE FUERZAS EXTERNAS, COMO REACCIONAN LAS MISMAS Y LOS ESFUERZOS INTERNOS QUE SE GENERAN.
El estudiante de ingeniería a partir del desarrollo de los problemas presentados en clases en combinación con problemas de aplicación real, podrá analizar la situación con base teórica y profesional y podrá combinar satisfactoriamente la teoría y la práctica para desarrollar nuevas estructuras, maquinas, dispositivos y procesos en su quehacer profesional.

CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN
CAPITULO 2: ESTÁTICA DE PARTÍCULAS
CAPITULO 3. SÓLIDOS RÍGIDOS. SISTEMAS EQUIVALENTES.
CAPITULO 4. EQUILIBRIO DE SÓLIDOS RÍGIDOS
CAPITULO 5. FUERZAS DISTRIBUIDAS. CENTRO DE MASAS Y CENTRO DE GRAVEDAD.
CAPITULO 6. MOMENTOS DE INERCIA DE ÁREAS
CAPITULO 7. EL RETICULADO PLANO
CAPITULO 8. ESFUERZOS INTERNOS EN VIGAS
CAPITULO 9. CABLES
CAPITULO 10. INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA VARIACIONAL

En el caso de surgir excepcionalmente un problema que impida la presencialidad. El dictado podrá efectuarse de modo virtual a través de las diferentes plataformas virtuales.