Download Mecánica Racional - Instituto Universitario Aeronáutico

FUERZA AÉREA ARGENTINA
INSTITUTO UNIVERSITARIO AERONÁUTICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ASIGNATURA
CARRERA/AS: INGENIERÍA AERONÁUTICA
AÑO ACADÉMICO: 2011
ASIGNATURA: MECÁNICA RACIONAL
DPTO: CB
HORAS TOTALES: 96
COD: 102018
ÁREA: FÍSICA
BLOQUE: TECNOLOGÍAS BÁSICAS
CURSO: II
SEM: SEGUNDO
Semanas de Clase: Para primer año 1er. Semestre se consideran en el cálculo 15 semanas
mientras que para los restantes años y semestres, las semanas de clase consideradas son 16
OBJETIVOS
Generar en el alumno la capacidad para:
• Entender las leyes de la mecánica,
• Resolver problemas de mecánica aplicados a la ingeniería mecánica y aeroespacial.
TEMA
I
CONTENIDO
CINEMÁTICA Y DINAMICA DEL CUERPO PUNTUAL
Posición, velocidad y aceleración.
Segunda Ley de Newton.
Principio del trabajo y la energía.
Energía Potencial.
Fuerzas conservativas y no-conservativas.
Conservación de la energía mecánica.
II
CINEMÁTICA PLANA DEL CUERPO RÍGIDO
Movimiento plano angular.
Movimiento relativo de dos puntos en un cuerpo rígido: posición, velocidad, aceleración.
Cuerpos rígidos en contacto; relación entre velocidades, aceleraciones, aplicaciones.
Rotación alrededor de un eje fijo.
Centro instantáneo para velocidades.
Movimiento de traslación y rotación.
Momento angular. Energía cinética de rotación.
Problemas.
III
DINÁMICA PLANA DEL CUERPO RÍGIDO
Condiciones que determinan el movimiento coplanar.
Momento de inercia.
Ecuaciones de movimiento el plano: rotación alrededor de un eje, rotación y traslación.
Ecuación de movimiento con el origen en el centro de masa o en otro punto del cuerpo.
Conservación de la energía mecánica.
Problemas.
IV
SISTEMAS NO INERCIALES
Sistemas no inerciales.
Transformaciones de coordenadas.
Ecuaciones de movimiento en sistemas no inerciales.
Fuerza de Coriolis.
Péndulo de Foucault.
Fuerza centrífuga.
Problemas.
TEMA
V
CONTENIDO
ENERGIA Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Principio del trabajo y la energía.
Principio de impulso y la cantidad de movimiento
Impactos
VI
CINEMÁTICA Y DINAMICA DE UN CUERPO RIGIDO EN TRES DIMENSIONES
Cinemática de un cuerpo rígido.
Matriz de Inercia. Diagonalización de la matriz de inercia, ejes principales.
Sistemas de coordenadas fijos al cuerpo.
Ecuación de movimiento con un punto fijo.
Ecuación de movimiento con origen en el centro de masa.
VII
ECUACIONES DINAMICAS Y GEOMETRICAS DE EULER
Ecuaciones dinámicas de Euler.
Cuerpos rígidos con simetría axial. Sistemas coordenados mixtos.
Ángulos de Euler. Movimiento de un cuerpo asimétrico.
Aplicaciones: movimiento de un satélite, de un trompo, de un motor, de un avión.
Problemas.
VIII
VIBRACIONES
Sistemas conservativos
Vibraciones amortiguadas
Vibraciones forzadas.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
•
DINAMICA - Bedford & Fowler.
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
•
DINAMICA - Pytel & Kiusalaas
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD CURRICULAR
Actividades que desarrollará el docente:
Preparación y dictado de clases teóricas y prácticas.
Atender al alumno ante consultas propias de la asignatura como así también las de relación docentealumno.
Fomentar el estudio independiente.
Asistir periódicamente a reuniones de cátedra.
Preparar evaluaciones y actividades de seguimiento del alumno.
Confeccionar, revisar y actualizar el programa de la asignatura a su cargo.
Confeccionar, revisar y actualizar las guías de prácticos.
Revisar y actualizar la bibliografía y material didáctico.
Cumplir además con toda otra función que surja de su tarea para garantizar el correcto desarrollo de la
carrera.
Actividades que desarrollará el alumno:
Asistir a clases teóricas y prácticas.
Realizar consultas.
METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
El proceso de enseñanza-aprendizaje está organizado de la siguiente manera :
Los aspectos teóricos de la asignatura son tratados mediante exposiciones dialogadas, con auxilio de
técnicas visuales e interacción con los alumnos. Se incentiva la participación en clase mediante
preguntas sobre el material expuesto.
Los aspectos prácticos de la asignatura son tratados preliminarmente mediante actividades de
respuestas guiadas, con reconocimiento de terminología y conceptos, interpretación de datos y
aplicación de conocimientos adquiridos. A continuación, mediante resolución de ejercicios y
problemas, en forma individual y/o grupal, con intensiva interacción docente-alumno.
CRITERIOS Y FORMAS DE EVALUACIÓN
Los criterios de evaluación quedan comprendidas en :
• Cantidad y calidad de los conocimientos adquiridos por el alumno.
• Manejo fluido de la información y del vocabulario técnico.
• Afirmación de criterios técnicos propios frente a determinadas situaciones y problemas.
• Desarrollo de capacidad, habilidad y destreza para el planteo y solución de problemas y para la
aplicación de métodos de solución.
• Orden, claridad y calidad de las presentaciones, escritas u orales.
Las condiciones para obtener la regularidad son las siguientes :
• Cumplir con el porcentaje de asistencia a clases que establece la Facultad.
• Aprobar 2 (dos) Exámenes Parciales con una nota mínima de 4 (cuatro) puntos.
Las formas de evaluación son las siguientes :
El examen parcial es escrito y de carácter práctico, involucrando la resolución de ejercicios y
problemas.
El examen final de la materia es combinado y se compone de dos partes :
La primer parte es escrita y consiste en un examen basado en las guías de problemas.
La segunda parte es oral y consiste en exposición de conceptos teóricos y planteo de problemas. Para
acceder a ésta última parte oral es condición necesaria haber aprobado el examen escrito.
La nota mínima de 4 puntos se logra acreditando un porcentaje de realización de los objetivos de la
evaluación entre 50 %y 60 %, establecido previamente por la cátedra para el examen correspondiente.
Los exámenes escritos, tanto parciales como finales, quedan archivados en la Facultad de Ingeniería y
el alumno tiene derecho a acceder a ellos y a consultar con el docente la corrección correspondiente.