Identifying Data 2017/18
Subject (*) Mechanics Code 730G05018
Study programme
Grao en Enxeñaría Naval e Oceánica
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 1st four-month period
Second Obligatoria 6
Language
Galician
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador
Lopez Diaz, Ana Jesus
E-mail
ana.xesus.lopez@udc.es
Lecturers
Lopez Diaz, Ana Jesus
E-mail
ana.xesus.lopez@udc.es
Web
General description O obxectivo xeral é o desenvolvemento das destrezas e actitudes necesarias para a aplicación dos principios fundamentais da mecánica á resolución de problemas de interese na enxeñaría. Abórdase a estática, cinemática e dinámica do punto material, dos sistemas e do sólido ríxido dende a formulación newtoniana e dende a formulación lagrangiana. Esta materia contribuirá á mellora da capacidade de análise e de construción de modelos matemáticos que describen os efectos das forzas e os movementos sobre unha gran variedade de estruturas e máquinas incorporando as hipóteses físicas e as aproximacións matemáticas axeitadas.

Study programme competencies
Code Study programme competences
A13 Knowledge of the mechanism and of the components of you hatch
B1 That the students proved to have and to understand knowledge in an area of study what part of the base of the secondary education, and itself tends to find to a level that, although it leans in advanced text books, it includes also some aspects that knowledge implicates proceeding from the vanguard of its field of study
B2 That the students know how to apply its knowledge to its work or vocation in a professional way and possess the competences that tend to prove itself by the elaboration and defense of arguments and the resolution of problems in its area of study
B3 That the students have the ability to bring together and to interpret relevant data (normally in its area of study) to emit judgments that include a reflection on relevant subjects of social, scientific or ethical kind
B6 Be able to carrying out a critical analysis, evaluation and synthesis of new and complex ideas.
C1 Using the basic tools of the technologies of the information and the communications (TIC) necessary for the exercise of its profession and for the learning throughout its life.
C2 Coming across for the exercise of a, cultivated open citizenship, awkward, democratic and supportive criticism, capable of analyzing the reality, diagnosing problems, formulating and implanting solutions based on the knowledge and orientated to the common good.
C5 Assuming the importance of the learning as professional and as citizen throughout the life.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
Coñecer e comprender a cinemática do punto, dos sistemas de puntos e do sólido ríxido, e ser capaz de aplicar a composición dos movementos A13
B1
B2
B3
B6
C1
C2
C5
Coñecer, comprender e utilizar o cálculo vectorial e os traballos virtuais como ferramente para a resolución dos problemas de estática A13
B1
B2
B3
B6
C1
C2
C5
Coñecer e comprenderas leis da dinámica do punto, dos sistemas de puntos e do sólido ríxido, tanto na formulación vectorial como na analítica A13
B1
B2
B3
B6
C1
C2
C5

Contents
Topic Sub-topic
Os bloques ou temas seguintes desenvolven os contidos establecidos na ficha da Memoria de Verificación Cinemática e dinámica tridimensionais de corpos ríxidos e dos sólidos deformables. Traballos virtuais, mecánica analítica
1. Introdución á cinemática.
1.1. Cambio de referencia ortonormal. Transformación das compoñentes de un vector
1.2. Forma matricial de unha rotación.
1.3. Tensores cartesianos de segundo orden.
1.4. Derivada de un vectornunha base móbil.
1.5. Triedro intrínseco. Fórmulas de Frenet.
1.6. Velocidade y aceleración. Compoñentes intrínsecas.

2. Cinemática do sólido ríxido.
2.1. Sólido ríxido. Condición cinemática de rixidez
2.2. Movementos de traslación e rotación
2.3. Distribución helicoidal de velocidades. Teorema de Chasles
2.4. Grupo cinemático. Invariantes
2.5. Eixe istantáneo de rotación. Velocidade de esbaramento mínimo
2.6. Axoides
2.7. Distribución de aceleracións
2.8. Ángulos e rotación de Euler.
3. Composición de movementos 3.1. Composición de velocidades.
3.2. Composición de rotacións.
3.3. Composición de aceleracións.
3.4. Composiciones de aceleracións angulares.
3.5. Movementos inversos.
3.6. Movemento de dous sólidos en contacto.


4. Movemento plano do sólido ríxido. 4.1. Centro istantáneo de rotación. Base e ruleta.
4.2. Velocidade de sucesión do centro istantáneo de rotación.
4.3. Distribución de aceleracións no movemeento plano.
5. Forzas distribuidas. 5.1. Centros de masa.
5.2. Tensor de inercia.
5.3. Teorema de Steiner ou dos eixes paralelos.
5.4. Diagonalización do tensor de inercia.
5.5. Simetrías nas distribucións de masas.
5.6. Elipsoide de inercia.
6. Equilibrio do sólido ríxido. 6.1. Equilibrio do sólido ríxido libre.
6.2. Principio do traballo virtual.
6.3. Enerxía potencial e condicións de equilibrio. Estabilidade.


7. Equilibrio de fíos.
7.1. Ecuación de equilibrio do fío ideal.
7.2. Equilibrio baixo un sistema de forzas paralelas.
7.3. Fío baixo a acción do seu propio peso. Catenaria.

8. Principios da dinámica. 8.1. Principios e leis da mecánica de Newton.
8.2. Principio de D’Alembet.
8.3. Principio variacional de Hamilton
9. Elementos básicos da mecánica analítica. 9.1. Ligaduras nos sistemas físicos. Definición, propiedades e clasificación.
9.2. Condicións de equilibrio i ecuacións do movemento en coordenadas xeneralizadas.
9.3. Principio de D'Alembert.
9.4. Ecuación xeral da dinámica para un sistema con ligaduras sin rozamento.
9.5. Forzas, traballo i energía en coordenadas xeneralizadas.

10. Formulación de Lagrange.
10.1. Ecuacións de Lagrange.
10.2. Potenciales dependentes da velocidade e función de disipación.
10.3. Aplicaciones sinxelas da formulación de Lagrange.
10.4. Costantes do movemento. Teoremas de conservación
10.5. Principio variacional de Hamilton. Aplicación á derivación das ecuacións de Lagrange.
10.6. Función hamiltoniana.
10.7. Eliminación de coordenadas cíclicas. Función de Routh

11. Dinámica do sólido ríxido con un eixe fijo 11.1. Ecuacións do movemento.
11.2. Reaccións nos apoios. Equilibrado estático e dinámico.

12. Dinámica do sólido ríxido con un punto fixo. 12.1. Ecuacións do movemento dun sólido indeformable con un punto fixo. Cantidade de movemento, momento cinético i energía cinética.
12.2. Aplicación do teorema do momento cinético. Ecuacións de Euler.
12.3. Integración das ecuacións de Euler en ausencia de pares. Casos de elipsoide de revolución i elipsoide asimétrico.
12.4. Estabilidad de la rotación alrededor de los ejes principales.
12.5. Movimiento de un sólido pesado alrededor de un punto fijo. Trompo de Lagrange.

3.4.5. Estabilidade dás rotacións ao redor dos eixes principais
3.4.6. Movemento dun sólido pesado ao redor dun punto fixo. Trompo pesado.
13. Pequenos movementos arredor do equilibrio. 13.1. Pequenas oscilacións arredor das posicións de equilibrio.
13.2. Determinación das frecuencias naturais e os modos de oscilación.
13.3. Caracterización do movemento segundo os distintos modos de oscilación. Estabilidade do movemento.
13.4. Resposta temporal do sistema ante as forzas aplicadas. Vibracións en máquinas como oscilacións forzadas.

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A13 B2 B3 B6 C5 C2 27 27 54
Problem solving A13 B1 B2 B3 B6 C1 C2 C5 30 36 66
Events academic / information B1 B2 B3 B6 C2 C5 1 0 1
Supervised projects A13 B1 B2 B3 B6 C1 C2 C5 0 14 14
Mixed objective/subjective test A13 B1 B2 B3 B6 C2 C5 4 10 14
 
Personalized attention 1 0 1
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Guest lecture / keynote speech O profesorado desenvolverá nos distintos temas do programa tanto aspectos teóricos como exemplos prácticos ou exercicios e problemas nos que interveñan os conceptos desenvolvidos na teoría, fomentando sempre a discusión e participación activa do alumnado.
Problem solving Resolución de problemas e exercicios relacionados cos temas que se van desenvolvendo nas sesións maxistrais.
Events academic / information Promoverase a asistencia e participación do alumnado en seminarios, conferencias e outras actividadesque de divulgación que se desenvolvan no ámbito máis próximo.
Supervised projects Traballo individual ou en grupos deseñado para promover a aprendizaxe autónoma baixo a tutela da profesora ou profesor. O tema elíxese para poder aplicar os coñecementos desenvolvidos na materia pero tamén inclúe aspectos non tratados nas clases maxistrais para desenvolver a capacidade de investigación e auto aprendizaxe.
Mixed objective/subjective test É unha proba escrita que consta de dúas partes (teoría e problemas) de aproximadamente 1.5 e 2.5 horas, respectivamente, e unha duración total máxima de 4 horas. A proba de teoría constará dunhas 5 cuestións de diversa amplitude e grao de concreción sobre os contidos desenvolvidos no programa. A proba de problemas consistirá na resolución de entre 1 e 3 problemas de diversa complexidade sobre os contidos do programa.

Personalized attention
Methodologies
Supervised projects
Description
Orientación personalizada sobre os métodos de resolución, dificultades, dúbidas, etc., na resolución dos exercicios propostos. O profesorado indicaralle os conceptos que requiren dun maior afondamento e a maneira máis adecuada de abordar o seu estudo.
Recoméndase a alumnas e alumnos que acudan as titorías para aclarar cuestións relacionadas tanto coas clase de teoría como coas de problemas.
Tamén e importante que revisen os exames para tratar de corrixir os erros o antes posible.
No traballo tutelado existe a obriga de asistir a un mínimo de entrevistas coa profesora

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Mixed objective/subjective test A13 B1 B2 B3 B6 C2 C5 É unha proba escrita que consta de 2 partes, teoría (40%) e problemas (60%).
A proba de teoría constará de unhas 5 cuestións de diversa amplitude e grao de concreción sobre os contidos do programa. A proba de tipo práctico consistirá na resolución de 1 a 3 problemas de diverso grao de complexidade sobre os contidos do programa.
Na parte de teoría valóranse a exposición razoada dos fundamentos teóricos da materia e a súa aplicación a cuestións concretas.
Na parte de problemas valórase tanto a formulación como o desenvolvemento da solución.
Cada parte terá unha duración aproximada de 1.5 a 2.5 horas, e a proba en total terá unha duración máxima de 4 horas.



80
Supervised projects A13 B1 B2 B3 B6 C1 C2 C5 O traballo será de carácter individual polo que se premiará a orixinalidade e penalizarase a copia dos resultados ou do método utilizado.
Cada estudante deberá entregar o seu informe no prazo establecido e asistir ás titorías obrigatorias. En caso de non cumprir estas condicións o traballo puntuarase como 0.
O alumnado matriculado a tempo parcial deberá poñerse en contacto coa profesora para concertar as titorías correspondentes.
20
 
Assessment comments

Soamente serán cualificados
como NON PRESENTADO os alumnos que non concorran ao exame.

O bloque constituído  "Eventos Científicos e/ou divulgativos"  e "Traballos tutelados" considérase parte das actividades para a avaliación continua e, en conxunto, contribuirán ao  20% na avaliación global da materia.

O alumnado matriculado a tempo parcial deberá poñerse en contacto coa profesora ao inicio do curso para establecer o calendario de titorías obrigatorias a fin de desenvolver o traballo tutelado.


Sources of information
Basic J.L. Meriam, L.G. Kraige (2000). Mecánica para Ingenieros. Reverté
J. M. Bastero de Eleizalde, J. Casellas Roure, C. Bastero de Eleizalde (2011). Curso de Mecánica. EUNSA
C.F. González (2003). Mecánica del sólido rígido. Ariel
M. Spiegel (). Teoría y problemas de mecánica teórica. McGraw-Hill

Complementary http://www.ii.udc.es/lail/em/index.htm (). .
Ramil Rego et. al. (). Problemas de mecánica Fundamental. . Servicios Reprográficos Universitarios


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
Mathematics 1/730G05001
Physics 1/730G05002
Mathematics 2/730G05005
Physics 2/730G05006

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
Differential equations/730G05011

Subjects that continue the syllabus
Naval hydrodynamics/730G05023
Marine structures 1/730G05025
Marine structures 2/730G05026
Ship noise and vibrations/730G05031
Fluid mechanics/730G05019
Hydrostatic and stability/730G05020

Other comments


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.