Coneixements de mecànica clàssica, estàtica, dinàmica i cinemàtica i capacitat per aplicar-los a les matèries cientifico-tecnològiques i a l'enginyeria geològica en general.
En finalitzar el curs l'alumne haurà adquirit la capacitat de: 1. Solucionar problemes de cinemàtica del punt i del sòlid. 2. Aplicar les equacions de conservació de massa, moment i energia al punt material i al sòlid. Aplicar-les a problemes de transferència de calor i anàlisi de màquines tèrmiques. 3. Aplicar els conceptes de la mecànica (cinemàtica, estàtica i dinàmica) al càlcul d'estructures elementals.
Coneixements d'àlgebra vectorial incloent-hi els sistemes de vectors lliscants. Coneixements de cinemàtica del punt, trajectòries, velocitat i acceleració. Coneixements sobre les lleis de Newton en sistemes inercials i no inercials. Anàlisi dimensional. Coneixements de sistemes de referència. Coneixements de cinemàtica del sòlid. Coneixements sobre el moment lineal i el moment angular. Conservació del moment. Coneixements d'energia, treball i potència. Conservació de l'energia i transferència de la calor, i màquines tèrmiques. Aplicació a sistemes de partícules i sistemes de massa variable. Coneixements d'estàtica de partícules, sòlids i fluids. Tensor de tensions. Equilibri del sòlid: problemes isostàtics i hiperestàtics. Coneixements de l'estàtica d'estructures, incloent-hi els moments d'inèrcia i els centres de massa. Coneixements de dinàmica de sòlids en 3 dimensions.
Les lleis físiques, els seus principis i els mètodes per aplicar-los a problemes pràctics són els objectius fonamentals d'aquesta assignatura. Els enginyers utilitzen directe o indirectament els principis de la mecànica clàssica. Per tant, el nostre objectiu és desenvolupar i aplicar els coneixements de mecànica clàssica, estàtica, dinàmica i cinemàtica a les matèries cientifico-tecnològiques i a l'enginyeria en general. En finalitzar el curs l'alumne haurà adquirit la capacitat de: 1. Solucionar problemes de cinemàtica del punt i del sòlid. 2. Aplicar les equacions de conservació de massa, moment i energia al punt material i al sòlid. 3. Aplicar els conceptes de la mecànica (cinemàtica, estàtica i dinàmica) al càlcul d'estructures elementals.
| Dedicació | |||
|---|---|---|---|
| Hores | Percentatge | ||
| Aprenentatge dirigit | Teoria | 27.0 | 32.7% |
| Problemes | 25.0 | 30.3% | |
| Laboratori | 23.0 | 27.9% | |
| Activitats dirigides | 7.5 | 9.1% | |
| Aprenentatge autònom | 105.0 | ||
3.0 h Teoria + 1.0 h Problemes + 1.0 h Laboratori
Vector de posició, trajectòria, velocitat i acceleració. Components intrínseques de l’acceleració. Moviment circular. Moviment amb acceleració constant. Integració de les equacions del moviment en casos senzills. Traslació d’eixos de referència. Problemes de cinemàtica de la partícula
3.0 h Teoria + 1.0 h Problemes + 3.0 h Laboratori
Força i massa. Sistemes de referència inercials i primera llei de Newton. Segona i tercera lleis de Newton. Forces a distància i forces de contacte. Forces de lligadura. Fregament sec entre sòlids. Forces d'inèrcia. Problemes de dinàmica de la partícula
1.0 h Teoria + 2.0 h Problemes + 1.0 h Laboratori
Equilibri d’una partícula. Equilibri d’un sòlid rígid: moment d’una força respecte d’un punt. Resultant i moment resultant d’un sistema de forces. Definició d’equivalència i reducció de sistemes. Trinomi invariant i eix central. Classificació de sistemes i reducció. Sistemes plans. Problemes de sistemes de forces
2.0 h Teoria + 4.0 h Problemes + 5.0 h Laboratori
Estàtica de sòlids. Equilibri d’estructures articulades. Estructures simples planes. Anàlisi per el mètode dels nusos. Anàlisi per el mètode de les seccions. Diagrames d'esforços tallants i moments flectors en una biga. Problemes d’estàtica de sòlids Pràctica de laboratori d'errors
3.0 h Teoria + 2.0 h Problemes
Rotació d’eixos a l’espai. Derivada d’una funció vectorial. Transformació de velocitats i acceleracions. Acceleracions centrípeta i de Coriolis. Forces d’inèrcia: força centrífuga i força de Coriolis. Efectes de la rotació de la Terra. Problemes de sistemes de referència en rotació
3.0 h Teoria + 2.0 h Problemes
Graus de llibertat d’un sòlid. Camp de velocitats. Translació pura i rotació pura. Camp d’acceleracions. Eix instantani de rotació i lliscament. Classificació de moviments. Moviment pla. Problemes de cinemàtica 2D del sòlid
5.0 h Teoria + 6.0 h Problemes + 8.0 h Laboratori
Moment lineal i centre de masses. Llei de balanç i dinàmica del centre de masses. Moment angular. Forces centrals. Moment d’inèrcia. Rotació respecte d’un eix. Dinàmica de la rotació plana. Problemes de moments lineal i angular. Problemes de càlcul de centres de masses i moments d'inercia. Problemes de dinàmica 2D del sòlid. Treball en grups reduïts sobre problemes de dinàmica 2D del sòlid rígid. Pràctica de laboratori sobre moment d’inèrcia
4.0 h Teoria + 3.0 h Problemes + 2.0 h Laboratori
Energia cinètica, potència i treball per una partícula. Forces dissipatives i forces conservartives. Camp conservatiu i energia potencial. Gradient d’energia potencial. Teorema de l’energia mecànica. Energia potencial gravitatòria i energia potencial elàstica. Energia cinètica d'un sistema de partícules. Energies orbital i intrínseca. Teorema de les forces vives: treball exterior i treball intern de deformació. Energia potencial per un sistema de partícules. Energies potencial externa i interna. Energia i treball en un sòlid rígid. Problemes de treball i energia per una partícula. Problemes de treball i energia per sistemes de partícules. Problemes de treball i energia pel sòlid rígid Pràctica de laboratori sobre pla inclinat
3.0 h Teoria + 4.0 h Problemes + 3.0 h Laboratori
Llei de gravitació universal. Camp gravitatòri. Principi d'equivalència. Gravetat efectiva. Potencial terrestre. Órbites elíptiques Problemes de gravitació Problemes de compendi Avaluació global
1.0 h Activitats dirigides
Resolució d'un problema d'examen disposant de la solució.
1.0 h Activitats dirigides
Resolució d'un problema d'examen
1.0 h Activitats dirigides
Resolució d'un problema d'examen
1.0 h Activitats dirigides
Resolució problema d'examen
1.0 h Activitats dirigides
Resolució problema d'examen
2.5 h Activitats dirigides
Resolució d'un problema d'examen
(*) El calendari d'avaluació i el Mètode de qualificació s'aprovarà abans de l'inici de curs.
La qualificació final és la suma de les qualificacions parcials següents: Nac: qualificació avaluació continuada Nel: qualificació d’ensenyaments de laboratori i/o aula informàtica Npg: qualificació de prova global. El 10% d'aquesta nota es multiplica pel % del total dels problemes presentats a les activitats dirigides. Nfinal=0.5 * Npg + 0.35 * Nac + 0.15 * Nel L’avaluació continuada consisteix a fer diferents activitats individuals, de caràcter additiu i formatiu, realitzades durant el curs (dins de l’aula i fora d’aquesta). La qualificació d’ensenyaments al laboratori és la mitjana de les activitats d’aquest tipus. La prova global consta d’una part amb qüestions sobre conceptes associats als objectius d’aprenentatge de l’assignatura pel que fa al coneixement o la comprensió, i d’un conjunt d’exercicis d’aplicació. Criteris de qualificació i d'admissió a la reavaluació: Els alumnes suspesos a l'avaluació ordinària que s’hagin presentat regularment a les proves d'avaluació de l’assignatura suspesa tindran opció a realitzar una prova de reavaluació en el període fixat en el calendari acadèmic. No podran presentar-se a la prova de reavaluació d’una assignatura els estudiants que ja l'hagin superat ni els estudiants qualificats com a no presentats. La qualificació màxima en el cas de presentar-se a l'examen de reavaluació serà de cinc (5,0). La no assistència d'un estudiant convocat a la prova de reavaluació, celebrada en el període fixat no podrà donar lloc a la realització d'una altra prova amb data posterior. Es realitzaran avaluacions extraordinàries per a aquells estudiants que per causa de força major acreditada no hagin pogut realitzar alguna de les proves d'avaluació continuada. Aquestes proves hauran d'estar autoritzades pel cap d’estudis corresponent, a petició del professor responsable de l'assignatura, i es realitzaran dins del període lectiu corresponent.
Si no es realitza alguna de les activitats de laboratori o d’avaluació contínua en el periode programat, es considerarà com a puntuació zero. Durant els tests, proves o exàmens està prohibit intercanviar informació amb altres estudiants. De la mateixa manera que l'ús d'altres materials, a no ser que siguin autoritzats. No està permès l'ús de calculadores que no faixin les funcions aritmètiques més simples. Aquells que violin aquestes guies se l'avaluarà amb nota de zero.
L'assignatura consta de 4.3 hores a la setmana de classes presencials a l'aula (grup gran). Es dediquen a classes teòriques 4.3 hores en grup gran, en què el professorat exposa els conceptes i materials bàsics de la matèria, presenta exemples i realitza exercicis. La resta d'hores setmanals es dedica a pràctiques de laboratori. S'utilitza material de suport en format de pla docent detallat mitjançant el campus virtual ATENEA: continguts, programació d'activitats d'avaluació i d'aprenentatge dirigit i bibliografia.
Departament de Física Aplicada, Campus Nord UPC, mòdul B5. Inma Rodríguez: despatx 107. Dijous, 9:00-11:00; dimecres i a convenir.