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1º I.T.I. : MECANICA I Departamento: INGENIERÍA MECÁNICA, ENERGÉTICA Y DE MATERIALES TEMA Nº 1: ESTÁTICA PRINCIPIOS GENERALES PRINCIPIOS GENERALES.

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Presentación del tema: "1º I.T.I. : MECANICA I Departamento: INGENIERÍA MECÁNICA, ENERGÉTICA Y DE MATERIALES TEMA Nº 1: ESTÁTICA PRINCIPIOS GENERALES PRINCIPIOS GENERALES."— Transcripción de la presentación:

1 1º I.T.I. : MECANICA I Departamento: INGENIERÍA MECÁNICA, ENERGÉTICA Y DE MATERIALES TEMA Nº 1: ESTÁTICA PRINCIPIOS GENERALES PRINCIPIOS GENERALES

2 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Indice Punto 1.1 Introducción a la Mecánica Punto 1.2 Magnitudes fundamentales de la Mecánica Punto Leyes de Newton (del movimiento) Punto Ley de Gravitación de Newton Punto 1.3 Unidades de medida Punto 1.4 Consideraciones dimensionales Punto 1.5 Método de resolución de problemas Punto 1.6 Significación de los resultados numéricos

3 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila La Mecánica es la rama de la física que trata de la respuesta de los cuerpos a la acción de las fuerzas. El estudio de la Mecánica se divide en: Mecánica de cuerpos rígidos: - Estática. Cuerpos sometidos a fuerzas equilibradas. - Dinámica - Cinemática. Movimiento de los cuerpos sin considerar sus causas. - Cinética. Cuerpos sometidos a fuerzas no equilibradas Mecánica de cuerpos deformables: Rama de la Mecánica que se ocupa de las distribuciones de fuerzas interiores y de las deformaciones en estructuras y componentes de maquinaria cuando están sometidos a sistemas de fuerzas. Mecánica de fluidos: Rama de la Mecánica que se ocupa de los líquidos y gases en reposo o en movimiento. Fluidos compresibles y fluidos incompresibles (Hidráulica). 1.1 Introducción a la Mecánica

4 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Son el espacio, el tiempo, la masa y la fuerza. El espacio, el tiempo y la masa son magnitudes absolutas (independientes entre sí). La fuerza está relacionada con la masa del cuerpo y con la manera cómo varía la velocidad del cuerpo con el tiempo. Espacio: región geométrica en donde tienen lugar los sucesos físicos de interés en la mecánica. Tiempo: intervalo que transcurre entre dos sucesos. Masa: o materia es toda sustancia que ocupe espacio. Fuerza: acción de un cuerpo sobre otro por contacto directo o a distancia. Su efecto exterior es la aceleración del cuerpo o el desarrollo de fuerzas resistentes en él. 1.2 Magnitudes fundamentales de la Mecánica

5 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Consideraciones de interés: - Un punto material tiene masa pero no tiene ni forma ni tamaño. En la solución de un problema en el que podamos tratar un cuerpo como un punto material no intervendrá el concepto de rotación. - Un cuerpo rígido se puede representar como un conjunto de puntos materiales. La forma y tamaño del cuerpo se mantiene constante en todo momento y en todas las condiciones de carga.

6 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Leyes de Newton (del movimiento) Leyes fundamentales que rigen el movimiento de un punto material: Inercia F = m. a Acción y reacción

7 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Ley de Gravitación de Newton Donde G = 6, m 3 /(kg.s 2 ) Masa y peso. W = G.m t.m/r t 2 = m.g Donde g=9,807 m/s

8 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila MagnitudUnidadSímbolo Longitudmetrom Masakilogramokg Tiemposegundos FuerzanewtonN Momentonewton. metroN.m PresiónpascalPa Trabajo, EnergíajouleJ PotenciawattW 1.3 Unidades de medida

9 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Todas las magnitudes físicas que aparecen en Mecánica se pueden expresar dimensionalmente en función de las tres magnitudes fundamentales: masa, longitud y tiempo (M, L y T). Las dimensiones de las magnitudes que no sean las fundamentales se deducen de las definiciones o de leyes físicas. Tabla 1.7 Una ecuación es dimensionalmente homogénea cuando su forma no depende de las unidades de medida. Todas las dimensiones iguales en una ecuación dada deben medirse con la misma unidad. 1.4 Consideraciones dimensionales

10 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila PROBLEMA 1.4 Determinar dimensiones de I, R, w, M y C en la ecuación dimensionalmente homogénea: Donde: x e y son longitudes P es una fuerza E es una fuerza por unidad de superficie

11 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila El Ingeniero eficaz reduce los problemas complicados a partes sencillas que se puedan analizar fácilmente y presenta los resultados de manera clara, lógica y limpia siguiendo los siguientes pasos: 1.5 método de resolución de problemas 1.Leer el problema atentamente. 2.Identificar el resultado requerido. 3.Identificar los principios necesarios para obtener el resultado. 4.Preparar un croquis a escala y tabular la información que se proporciona. 5.Dibujar los diagramas de sólido libre adecuados. 6.Aplicar los principios y ecuaciones que proceda. 7.Dar la respuesta con el número de cifras significativas adecuado y las unidades apropiadas. 8.Estudiar la respuesta y determinar si es razonable.

12 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Hipótesis o aproximaciones frecuentemente utilizadas: Reducir el estudio del cuerpo sometido a esfuerzos a un punto material. Tratar a la mayoría de los cuerpos como si fuesen rígidos. Despreciar los pesos de muchos miembros comparado con las cargas aplicadas. Considerar una fuerza distribuida, que actúe sobre un área pequeña, como una fuerza concentrada en un punto.

13 I.T.I 1º: MECANICA I Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales Ingeniaritza Mekanikoa, Energetikoa eta Materialeen Saila La precisión de las soluciones de los problemas técnicos reales depende de tres factores: Precisión de los datos físicos conocidos. Precisión del modelo físico. Precisión de los cálculos efectuados. En los problemas prácticos de ingeniería, rara vez es posible una precisión superior al 0,2% ya que los datos físicos rara vez se conocen con mayor precisión. Regla práctica de redondeo: Retener cuatro cifras significativas en los números que empiecen por 1 Retener tres cifras significativas cuando la primera cifra esté comprendida entre 2 y Significación de los resultados numéricos


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