Datos Identificativos 2017/18
Asignatura (*) Mecánica Código 730G05018
Titulación
Grao en Enxeñaría Naval e Oceánica
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Segundo Obrigatoria 6
Idioma
Galego
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinación
Lopez Diaz, Ana Jesus
Correo electrónico
ana.xesus.lopez@udc.es
Profesorado
Lopez Diaz, Ana Jesus
Correo electrónico
ana.xesus.lopez@udc.es
Web
Descrición xeral 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.

Competencias do título
Código Competencias do título
A13 Coñecemento da mecánica e dos compoñentes de máquinas
B1 Que os estudantes demostren posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral e adoita encontrarse a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo
B2 Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo
B3 Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitiren xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética
B6 Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas
C1 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da profesión e para a aprendizaxe ao longo da vida
C2 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común
C5 Asumir como profesionais e cidadáns a importancia da aprendizaxe ao longo da vida

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
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

Contidos
Temas Subtemas
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.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A13 B2 B3 B6 C5 C2 27 27 54
Solución de problemas A13 B1 B2 B3 B6 C1 C2 C5 30 36 66
Eventos científicos e/ou divulgativos B1 B2 B3 B6 C2 C5 1 0 1
Traballos tutelados A13 B1 B2 B3 B6 C1 C2 C5 0 14 14
Proba mixta A13 B1 B2 B3 B6 C2 C5 4 10 14
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral 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.
Solución de problemas Resolución de problemas e exercicios relacionados cos temas que se van desenvolvendo nas sesións maxistrais.
Eventos científicos e/ou divulgativos Promoverase a asistencia e participación do alumnado en seminarios, conferencias e outras actividadesque de divulgación que se desenvolvan no ámbito máis próximo.
Traballos tutelados 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.
Proba mixta 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.

Atención personalizada
Metodoloxías
Traballos tutelados
Descrición
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

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba mixta 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
Traballos tutelados 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
 
Observacións avaliación

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.


Fontes de información
Bibliografía básica 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

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


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Matemáticas 1/730G05001
Física 1/730G05002
Matemáticas 2/730G05005
Física 2/730G05006

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Ecuacións diferenciais/730G05011

Materias que continúan o temario
Hidrodinámica naval/730G05023
Estruturas mariñas 1/730G05025
Estruturas mariñas 2/730G05026
Vibracións e ruídos/730G05031
Mecánica de fluídos/730G05019
Hidrostática e estabilidade/730G05020

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías