1302 Mecánica Física

2º curso de Grado en Fundamentos de la Arquitectura
6 ECTS – Asignatura básica

Descripción

El objetivo fundamental de esta asignatura es la adquisición de conocimientos básicos de dinámica y estática de los sistemas materiales y del comportamiento elástico de estos sistemas, además de transmitir una visión general del enfoque con el que la Física aborda el estudio de los fenómenos naturales.

La asignatura comienza con varios temas dedicados a algunas de las herramientas matemáticas de interés en física. Se abordan después consecutivamente la cinemática, la dinámica y la estática de los sistemas materiales en general y específicamente de los sólidos rígidos y sistemas de sólidos. Finalmente se aborda el estudio básico de los medios elásticos y se concluye con un estudio simple de tensiones y deformaciones en algunos elementos materiales fundamentales en las estructuras arquitectónicas.

Programa

1. Introducción. Fundamentos de Física
2. Cálculo vectorial
   1. Definición, tipos de vectores y descripción de un vector
   2. Operaciones con vectores
   3. Sistemas de vectores. Caracterización
   4. Sistemas equivalentes. Reducción
3. Campos
   1. Campos escalares y campos vectoriales. Descripción
   2. Gradiente de un campo escalar
   3. Circulación. Trabajo. Campos conservativos. Energía potencial
   4. Flujo y divergencia
4. Cinemática
   1. Cinemática de la partícula: posición, velocidad y aceleración
   2. Sistemas de partículas. El sólido rígido
   3. Movimientos elementales del solido rígido: traslación y rotación
   4. Movimiento plano del sólido rígido
5. Dinámica
   1. Dinámica de la partícula
   2. Centro de masas y momentos de inercia del solido rígido
   3. Dinámica general del sistema de Partículas
   4. Dinámica del sólido rígido con movimiento plano
6. Vibraciones
   1. Características generales de las vibraciones mecánicas
   2. Movimiento vibratorio armónico en una dimensión
   3. Vibraciones amortiguadas
   4. Vibraciones forzadas. Resonancia
7. Estática
   1. Equilibrio. Condiciones de equilibrio para una partícula
   2. Condiciones de equilibrio para el sólido rígido y los sistemas de sólidos
   3. Vínculos y reacciones en los vínculos. Estática de barras en el plano
   4. Método de los trabajos virtuales. Estabilidad del equilibrio
8. Introducción al análisis tensorial
   1. Transformación de coordenadas cartesianas. Definición de tensor cartesiano
   2. Tensores cartesianos simétricos de segundo orden. Ejes principales
9. Nociones fundamentales de elasticidad
   1. Tensiones en sólidos. El tensor de tensiones
   2. Deformaciones. El tensor de deformaciones
   3. Diagrama tensión-deformación. Ley de Hooke generalizada para sólidos isótropos
   4. Deformaciones y tensiones de origen térmico
10. Tracción, flexión y torsión
    1. Relación entre fuerzas externas y componentes del tensor de tensiones
    2. Tracción
    3. Flexión
    4. Ecuación de la elástica de una viga sometida a flexión
    5. Torsión

Planificación docente (cuadro de asignaturas, calendario académico y de exámenes. . . )

Coordinadora

Prof. Mª de los Ángeles Navacerrada Saturio

Tribunal

Presidenta: Prof. Mª de los Ángeles Navacerrada Saturio
Secretario: Prof. Óscar de Abril Torralba
Vocal: Prof. José Manuel García Tijero