Estática - gmoralexv2

Mapa Curricular, área tecnológica, tomado de: http://www.arq.umich.mx/web/alumnos.php?v=plandeestudios, febrero de 2024

Estática.
Descripción:
La asignatura de estática les permitirá conocer y apropiarse de los conocimientos derivados de las ciencias (física y matemáticas) y ciencias de la Ingeniería, para la realización de sus proyectos arquitectónicos. Ayuda a planear, proyectar, diseñar, entender los Sistemas Estructurales y aplicarlo en la Edificación de Infraestructura Urbana e Industrial.

Importancia de la materia
Ayuda a que el estudiante, se inicie y comprenda los principios fundamentales de la mecánica de los cuerpos rígidos.

¿En qué consiste la asignatura?
Aplicar los conocimientos de la física, matemáticas y otras disciplinas, para resolver problemas de sistemas de fuerzas aplicadas a un cuerpo, su equilibrio y sus propiedades geométricas.

Aplicaciones:

Sirve para formular y ejecutar proyectos de investigación y desarrollo tecnológico.
Contribuye a Crear, Innovar, generar, adaptar y aplicar nuevas tecnologías en el proyecto y la construcción de obras de arquitectura edificada.
Desarrolla en el profesional capacidad crítica y auto-crítica que le permita una actualización permanente de sus conocimientos.

Objetivos:
Generales:
1. Analizar, modelar y resolver problemas de cuerpos rígidos y su relación con los diseños arquitectónicos.
2. Definir los conceptos de centro de gravedad, momento de inercia, para su aplicación en el diseño arquitectónico y estructural.

Específicos:
1. Definir los conceptos básicos de los sistemas de fuerzas.
2. Establecer las condiciones para el equilibrio de partículas.
3. Emplear diagramas de cuerpo libre para resolver problemas de equilibrio y expresar la equivalencia de sistemas de fuerzas.
4. Distinguir diferentes tipos de apoyo.
5. Calcular las resultantes de los sistemas de fuerzas.
6. Definir diferentes elementos estructurales básicos.
7. Determinar el centroide de un área y el concepto momento de primer orden.
8. Calcular momentos de inercia.

Resumiendo:
La estática es la puerta de entrada a la ingeniería mecánica , que es la aplicación de la física newtoniana para diseñar y analizar objetos, sistemas y estructuras con respecto al movimiento, la deformación y la falla.
Además de aprender el tema en sí, también desarrollará habilidades en el arte y la práctica de la resolución de problemas y el modelado matemático, habilidades que lo beneficiarán a lo largo de su carrera de arquitectura.
La unidad de aprendizaje se llama "estática" porque se trata de partículas y cuerpos rígidos que están en equilibrio, y estos generalmente serán estacionarios, es decir, estáticos.

Introducción al razonamiento físico-matemático.
Las imágenes siguientes se observan dos cuerpos en equilibrio, uno muy simple y cotidiano que experimentamos todo los días (al sentarnos), el otro una maquina (grúa) que esta elevando una carga.
Ambos son cuerpos en el espacio, están bajo un sistema de fuerzas (externas e internas), y están en equilibrio, es decir las fuerza externas son iguales a las internas por lo tanto el cuerpo puede soportar las cargas.

Representación de un Sistema de Fuerzas, de un Cuerpo en Equilibrio.

Ejemplos de los tipos de problemas que aprenderá a resolver en estática.
Observe que cada uno se puede describir con:

Una imagen y Un enunciado del problema,
Un diagrama de cuerpo libre y
Ecuaciones de equilibrio

Equilibrio de una partícula:
Una persona camina sobre una cuerda floja tendida entre dos árboles. Si se conocen los ángulos y , encuentre la tensión en cada extremo de la cuerda floja

Equilibrio de un cuerpo rígido:
Dadas las fuerzas de interacción en el punto en el brazo superior de la excavadora, encuentre la fuerza axial interna, la fuerza cortante y el momento flector en el punto

Contenido:
I. Fundamentos de la estática.
II. Análisis vectorial.
III. Equilibrio de una partícula.
IV. Cuerpos rígidos.
V. Propiedades de la sección transversal.
VI. Proyecto Fin de Curso

Bibliografía: