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Subsecciones


6 Programa de la asignatura de Mecánica

6.1 Objetivos docentes

6.2 Temario

Para cada tema se indica entre paréntesis las horas de clase de teoría que se dedicarán al mismo.

6.2.0.1 1. Principios de la Mecánica (2h)

La causalidad determinista; Sistemas de referencia; Espacio y tiempo; Masa y Fuerza; Principio de la relatividad de Galileo; Leyes de Newton; Ley de la gravitación universal; Masa gravitatoria y masa inerte.

6.2.0.2 2. Dinámica del punto material (4h)

Teoremas de la cantidad de movimiento, momento cinético, y energía cin©tica; Expresiones de la velocidad y aceleración en distintas coordenadas; Aplicaciones: Punto material ligado, Proyectiles en el vacío y en medios resistentes.

6.2.0.3 3. Oscilaciones lineales con 1 grado de libertad (4h)

El oscilador armónico simple; Oscilaciones con amortiguamiento; Vibraciones forzadas; Resonancia; Análisis mediante series de Fourier; Análisis de transitorios mediante la función de Green; Métodos num©ricos; Runge-Kutta.

6.2.0.4 4. Cinemática de sistemas rígidos (6h)

Derivación de vectores en sistemas m³viles; Expresión de la velocidad y aceleraci³n en sistemas m³viles; Campo de velocidades del sólido rígido; Axoides; Campo de aceleraciones; Composición de movimientos; Movimiento plano; Curvas polares; Aceleraciones.

6.2.0.5 5. Movimiento bajo Fuerzas Centrales. Orbitas Gravitatorias (4h)

Sistema de 2 cuerpos y su reducción; Propiedades del movimiento y ecuaciones diferenciales; Ecuación general y tipos de ³rbitas; Potencial, energía y potencial efectivo; Unidades astronómicas; leyes de Kepler; Sistema de 3 cuerpos.

6.2.0.6 6. Principios generales de la Dinámica de sistemas (10h)

Morfología de los sistemas; Enlaces; Principios de la cantidad de movimiento, momento cinético y energía cin©tica; Sistema del centro de masa; Principio de los trabajos virtuales; Principio de D´Alembert; Dinámica en sistemas no inerciales; Ejes ligados a la superficie de la tierra.

6.2.0.7 7. Dinámica Analítica (7h)

Ecuaciones de Lagrange a partir del Principio de D´Alembert; Generalización para fuerzas no conservativas; Integrales primeras y coordenadas cíclicas; El principio de Hamilton; Cálculo de variaciones; Ecuaciones de Lagrange a partir del principio de Hamilton; Sistemas anholónomos; Multiplicadores de Lagrange.

6.2.0.8 8. Sistemas de Masa Variable (1h)

Teorema fundamental; Aplicación de los teoremas generales de sistemas; Ejemplos: Turborreactores y cohetes.

6.2.0.9 9. Dinámica del Sólido Rígido (9h)

Rotación alrededor de un eje; Momentos de inercia; Rotación con un punto fijo; Tensor de inercia; Expresión de la energía cinética; Propiedades y componentes del tensor de inercia; Campo tensorial de inercia; Rotación finita del s³lido; Angulos de Euler; Expresiones de la velocidad angular; Ecuaciones de Euler.

6.2.0.10 10. Aplicaciones de la Dinámica del Sólido (7h)

Reacciones en ejes y puntos fijos; El movimiento por inercia (Poinsot); Ejes permanentes de rotación; Ecuaciones diferenciales del movimiento por inercia; El giróscopo: ecuaciones diferenciales e integrales primeras, efecto giroscópico; Péndulo esf©rico; Ejemplos y ejercicios.

6.2.0.11 11. Dinámica de Impulsiones (4h)

Concepto de impulsiones y expresión mediante la delta de Dirac; Axiomática y teorema fundamental; Aplicación del principio de los trabajos virtuales; Aplicación de los teoremas generales de la dinámica; Balance de energía; Coeficiente de restitución; Choque directo; Impulsiones tangenciales; Dinámica analítica de impulsiones.

6.2.0.12 12. Oscilaciones Lineales con varios grados de Libertad (7h)

Linealización de las ecuaciones para pequeñas oscilaciones; Ecuación matricial; Oscilaciones libres sin amortiguamiento; problema de autovalores; Frecuencias propias y modos normales de vibración; Análisis modal y coordenadas normales; Oscilaciones con amortiguamiento; Oscilaciones forzadas sin amortiguamiento; Resonancia; Oscilaciones forzadas con amortiguamiento; Régimen permanente; Métodos para la obtención de modos y frecuencias propias.

6.2.0.13 13. Ecuaciones de Hamilton (3h)

La transformada de Legendre; Ecuaciones canónicas o de Hamilton; Coordenadas cíclicas e integrales primeras; El método de Routh; Breve idea de las transformaciones canónicas.

6.2.0.14 14. Equilibrio (7h)

Existencia y unicidad del equilibrio; Estabilidad del equilibrio; Fuerzas conservativas: teorema de Torricelli; Equlibrio en sistemas no lineales; Resistencias pasivas; Estática de sistemas de piezas rígidas; Aplicación del Principio de los trabajos virtuales; Sistemas de barras articuladas: métodos de los nudos y de las secciones.

6.2.0.15 15. Estática de Hilos (5h)

Ecuaciones de equilibrio; Configuraciones de equilibrio: Catenaria, Parábola; Efecto de las cargas puntuales; Hilo apoyado sobre una superficie; Tambor rugoso.


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Jose M. Goicolea 2001-10-02