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Academic Year/course: 2020/21

430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering

29613 - Mechanics

Syllabus Information

Academic Year:

2020/21

Subject:

29613 - Mechanics

Faculty / School:

110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura

Degree:

430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering

ECTS:

6.0

Year:

Semester:

First semester

Subject Type:

Compulsory

Module:

---

1. General information

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. It is based on active methodologies that favor the development of critical thinking. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, practice sessions, autonomous and group work and assessment tasks.

- In the lectures, the theoretical foundations of the Kinematic and Dynamic Analysis of Multibody 3D Systems will be exposed, and this theoretical knowledge will be applied by the students to model real electromechanical systems.

- In the practice sessions, selected problems will be solved in coordination with the contents taught in the lectures.

- In the laboratory sessions, the student will model the kinematic and dynamic behavior of real electromechanical systems.

- During the course, a series of different activities connected with the development of the will be proposed.

- In the group coursework, the theoretical-practical concepts taught in the lecture and practice sessions will be applied to the real electromechanical systems

4.2. Learning tasks

This is a 6 ECTS course organized as follows:

CLASSROOM WORK: 2.4 ECTS (60 HOURS)

1) Lectures (Type T1) (30 hours).

These kinds of sessions are large group sessions. In these sessions, the teacher will explain the theoretical foundations of the subject.

2) Practice Sessions (Problem Solving Classes) (type T2) (15 hours).

In these sessions, selected problems will be solved by the teacher with the participation of the students. The set of problems to be solved will be coordinated with the theoretical contents taught in the lectures.

3) Laboratory Sessions (type T3) (15 hours).

In these sessions, the student will model the Kinematics and Dynamics behavior of 3D Multibody Mechanical Systems using the Laboratory Sessions Document.

Each student will be graded at the end of each laboratory session.

AUTONOMOUS WORK: 3.6 ECTS (90 HOURS)

4) Courseworks (type T6) (20 hours).

There are two types of activities:

Proposed activities to be carried out by the students. These activities are connected with the development of different concepts taught during the course.
Coursework: the topic to be covered by the different coursework groups (3-4 students) will be proposed by the teacher at the beginning of the semester. The student must hand out a written document and they have to make a public presentation of the coursework.

5) Self Study work (Type T7) (66 hours).

This activity includes the time dedicated by students to personal study which includes both the study of the theoretical foundations of the subject and the problem-solving tasks. It will be promoted the continuity of the work of the students by means of a homogeneous distribution of the different learning activities throughout the semester. The tutorials are included in this learning activity. The tutoring sessions are devoted to identify learning problems and to answer questions related to theory, problems, and coursework.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

Topic 1: Introduction to Mechanics applied to Electrical Engineering.

Topic 2: Particle Kinematics

Topic 3: Kinematics of the Rigid Solid

Topic 4: Kinematics of Rolling without slipping

Topic 5: 3D Mechanical Systems Kinematics

Topic 6: Forces and torques acting in Mechanical Systems

Topic 7: Geometry of Mass

Topic 8:3D Mechanical Systems Dynamics: Vectorial Theorems

Topic 9:3D Kinematic and Dynamic Modelling of Real Electromechanical Systems

4.4. Course planning and calendar

1.-Classroom sessions:

The classroom sessions (lectures, problem-solving sessions, and laboratory sessions) will be taught according to the schedule available in EINA web page and in the platform http://moodle.unizar.es)

2.-Tutorial sessions

The office hours will be available on EINA web page and in http://moodle.unizar.es

3.-Coursework presentation calendar

The coursework presentation scheduling will be available far enough in advance in http://moodle.unizar.es

4.-Complementary activities related to the subject

The additional activities concerning the subject will be planned according to the number of students, the scheduling for these activities will be available for the students far enough in advance in http://moodle.unizar.es

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=29613&Identificador=13316

1) Theory files: available for the students at http://moodle.unizar.es

2) Solved problems files: available for the students at http://moodle.unizar.es

3) Proposed problems files: available for the students at http://moodle.unizar.es

4) Recommended bibliography for Courseworks: available for the students at http://moodle.unizar.es

5) Recommended bibliography

1. Agulló Batlle, Joaquim. Mecánica de la partícula y del sólido rígido / Joaquim Agulló Batlle; versión en Castellano de Ana Barjau Condomines. - 2ª ed. corr. y amp. Barcelona: OK Punt, D.L. 2000

2. Lobosco, Orlando Silvio. Selección y aplicación de motores eléctricos. Tomo 1, Motores eléctricos, accionamientos, construcción, potencia, calentamiento y refrigeración... / Orlando Silvio Lobosco y José Luiz Pereira da Costa Dias Barcelona: Marcombo; Berlin [etc.]: Siemens Aktiengesellschaft, D.L. 1990.

6) Complementary bibliography:

3. Strandh, Sigvard. Historia de la máquina / Sigvard Strandh Madrid: Raíces, D.L. 1984

4. Dugas, René. A history of mechanics / René Dugas New York: Dover, cop. 1988

Curso Académico: 2020/21

430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica

29613 - Mecánica

Información del Plan Docente

Año académico:

2020/21

Asignatura:

29613 - Mecánica

Centro académico:

110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura

Titulación:

430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica

Créditos:

6.0

Curso:

Periodo de impartición:

Primer semestre

Clase de asignatura:

Obligatoria

Materia:

---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El contenido de la asignatura Mecánica se centra en el desarrollo de una metodología general que permita al alumno llevar a cabo el estudio del movimiento en 3D de sistemas mecánicos multisólido constituidos por un conjunto finito de sólidos rígidos. La metodología de análisis de los sistemas mecánicos multisólido se realiza en dos etapas sucesivas: Estudio cinemático y Estudio dinámico, estas etapas permiten de manera secuencial establecer los modelos matemáticos teóricos que, con hipótesis simplificadas, permiten modelizar tanto el movimiento de los sistemas mecánicos multisólidos 3D objeto de estudio como las causas del movimiento, con un grado de aproximación que viene determinado por las hipótesis de modelización previamente adoptadas. Una vez asentado el conocimiento teórico sobre los principios cinemáticos y dinámicos que rigen el comportamiento de estos sistemas se procederá a la aplicación de los conocimientos y capacidades adquiridos a sistemas electromecánicos reales.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Mecánica proporciona al alumno la capacidad de modelizar, desde el punto de vista mecánico, sistemas electromecánicos analizando y comprendiendo los modelos matemáticos desarrollados. Esta capacidad se plantea tanto desde un punto de vista analítico a través del cual el alumno desarrolla los modelos utilizando los conocimientos adquiridos en las clases de teoría y problemas, como desde un punto de vista “práctico”, mediante la modelización de sistemas electromecánicos a partir de los conocimientos adquiridos en las clase de tipo práctico. El correcto desarrollo de estas capacidades se basa en el uso de conceptos físicos, técnicos y matemáticos que sería recomendable que el allumno , tal y como ya se ha dicho con anterioridad, hubiera adquirido en las asignaturas de primer curso del Grado en Ingeniería Eléctrica. Así mismo, esta capacidad adquirida por el alumno para realizar el análisis cinemático y dinámico de sistemas mecánicos y su aplicación a sistemas electromecánicos reales, permitirá al alumno desenvolverse de manera adecuada en un entorno multidisciplinar integrado por técnicos tanto de perfil mecánico como eléctrico y electrónico.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para el correcto seguimiento de esta asignatura resulta recomendable haber cursado Física I, Matemáticas I y II, y Expresión Gráfica, ya que en estas asignaturas el alumno adquirirá diversas competencias de cálculo vectorial, diferencial e ntegral, conceptos básicos de cinemática y dinámica de la partícula y del sólido rígido, así como fundamentos de representación espacial de sistemas mecánicos. El estudio y trabajo continuado, desde el primer día del curso, son fundamentales para superar con el máximo aprovechamiento la asignatura.

Se recomienda al alumno seguir la asignatura, asistiendo y participando activamente tanto en las clases tanto teóricas como prácticas, en el trabajo de curso, así como en las distintas actividades que, con carácter voluntario, se irán proponiendo y realizar el trabajo de grupo tutelado.. De esta manera el alumno adquirirá de forma secuencial los conocimientos impartidos en las diferentes sesiones, aspecto éste de especial importancia en la asignatura de Mecánica en la que la comprensión de los aspectos cinemáticos de los sistemas mecánicos resulta fundamental para un correcto seguimiento de la segunda parte de la asignatura en la que se contempla la dinámica de los citados sistemas y su posterior aplicación a sistemas electromecánicos. Si el alumno sigue esta secuencia de adquisición de conocimientos y competencias podrá abordar sin dificultad las pruebas de evaluación así como las distintas actividades de evaluación continuada programadas a lo largo del curso.

Para un adecuado seguimiento de la asignatura, el estudiante contará, con la asesoría de los profesores a cargo de la asignatura tanto en el seguimiento de las actividades propuestas como la resolución de las posibles lo referente a las dudas de carácter teórico-práctico que puedan plantearse a lo largo de la asignatura.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Capacidad para conocer y comprender los conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería (C14)

Capacidad para aplicar los principios de teoría de máquinas y mecanismos (C24)

Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico (C4)

Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos habilidades y destrezas en castellano (C6)

Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería Eléctrica necesarias para la práctica de la misma (C7)

Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo (C11)

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados de aprendizaje:

Capacidad de definir e identificar los parámetros del movimiento de un sistema mecánico multisólido y sus grados de libertad.
Conocimiento y capacidad de aplicar la metodología necesaria para caracterizar la cinemática de sistemas multisólido en 3D mediante los métoidos de Derivación y Cinemática del Sólido Rígido
Obtención del modelo cinemático de sistemas multisólido en 3D e interpretación de los resultados obtenidos.
Aplicación a la modelización cinemática a sistemas electromecánicos reales.
Comprensión y aplicación de los distintos tipos de acciones de enlace que se generan en la interacción entre los sólidos integrantes sistemas mecánicos multisólido en 3D.
Comprensión y aplicación a sistemas mecánicos mecánicos multisólido 3D de los conceptos de centro de masas y tensor de inercia con aplicación a elementos electromecánicos.
Aplicación de los teoremas vectoriales a sistemas mecánicos multisólido 3D, obtención del modelo dinamico e interpretación de los resultados obtenidos.
Integración de los conocimientos adquiridos a la modelización cinemática y dinámica de sistemas electromecánicos reales.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de la asignatura de Mecánica son importantes en un entorno de carácter multidisciplinar como es el de la Ingeniería en general y en especial en el de la Ingeniería Eléctrica, campo en el que son de uso cotidiano sistemas de carácter electromecánico que requieren para su correcto diseño, uso y selección de los conocimientos mecánicos básicos recogidos en la asignatura. Los conocimientos mecánicos adquiridos en la asignatura proporcionarán al alumno la capacidad de aplicar las leyes de la Mecánica a la simulación del movimiento de sistemas electromecánicos, punto importante, sino fundamental, para su diseño, selección y mantenimiento. Por otro lado el alumno adquiere la capacidad de trabajar, a partir de sus conocimientos mecánicos, en grupos multidisciplinares integrados por técnicos de perfiles diferentes y complementarios tales como los mecánicos, electrónicos y eléctricos.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion:

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes

actividades de evaluacion:

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación continua

1) Prueba Parcial Escrita 1 (25%).

Esta prueba estará compuesta por cuestiones teórico-prácticas y problemas relativos a la primera parte de la asignatura: correspondiente a Cinemática de sistemas multisólido 3D

La calificación de esta prueba será de 0 a 10 puntos, representando el 35% de la calificación total de la asignatura. En la calificación de la prueba se valorará la corrección de las respuestas/resultados así como el desarrollo que ha llevado a la obtención de los mismos.

El estudiante que no realice o no supere esta Prueba Parcial, podrá examinarse de la materia correspondiente a la misma

en el marco de las Pruebas Globales a realizar en las Convocatorias Oficiales.

2) Prueba Parcial Escrita 2 (25%).

Esta prueba, tanto en su modalidad presencial o en su caso online, estará compuesta por cuestiones teórico-prácticas y problemas relativos a la segunda parte de la asignatura: Bloque II correspondiente a Dinámica de sistemas multisólido 3D

El estudiante que no realice o no supere esta Prueba Parcial, podrá examinarse de la materia correspondiente en el marco de las Pruebas Globales a realizar en las Convocatorias Oficiales.

3) Prácticas de Laboratorio (10%)

Las prácticas de laboratorio se calificarán teniendo en cuenta, tanto la valoración de la calidad de desarrollo de las prácticas por parte del alumno, como la valoración de los informes de práctica realizados por los alumnos.

La calificación de las Prácticas de Laboratorio será de 0 a 10 puntos y supondrá el 10% de la nota global de la asignatura.

El estudiante que no realice de manera presencial/online alguna sesión de prácticas tendrá una calificación de 0 en dicha sesión.

El estudiante que no supere las prácticas en el período docente, podrá realizar un examen de prácticas en

el marco de las Pruebas Globales correspondientes a las Convocatorias Oficiales.

4) Trabajo de curso (30%)

Con el fin de incentivar tanto el trabajo continuado como las habilidades de trabajo en grupo, los alumnos realizarán un trabajo de curso que incluirá dos aspectos:

1) Documento escrito.

2) Presentación del trabajo (carácter opcional)

Las características y temática del trabajo, calendario asociado y la ponderación aplicable a los distintos conceptos a valorar se publicará en la página web de la asignatura alojada en http://moodle.unizar.es/

La calificación de esta actividad será de 0 a 10 puntos y supondrá el 30% de la calificación global de la asignatura.

El estudiante que no presente los entregables de los trabajos en las fechas que se establezcan durante el período docente, podrá entregarlos durante el periodo de realización de las Pruebas Globales a realizar en las Convocatorias Oficiales.

5) Participación en las actividades propuestas durante el curso (10%)

A lo largo del curso se irán proponiendo actividades, relacionadas con el avance secuencial de la asignatura, la contribución a la calificación final de la asignatura será de 10% de la calificación global de la asignatura.

EVALUACIÓN GLOBAL (CONVOCATORIAS OFICIALES 100%)

En las dos convocatorias oficiales se llevará a cabo la evaluación global del estudiante

Se detallan a continuación las pruebas de Evaluación Global

1) Prueba de evaluación Global de la asignatura (60%)

Constará de las siguientes partes:

Parte 1: correspondiente a la materia abarcada en la primera parte de la asignatura supondrá el 30% de la nota final de la asignatura.

Podrán presentarse a esta parte aquellos alumnos no hayan superado, o no se hayan presentado a la prueba parcial escrita 1 o deseen mejorar la calificación obtenida en la Prueba parcial 1.

Parte 2: correspondiente a la materia abarcada en la segunda parte de la asignatura (materia correspondiente a la prueba parcial Escrita 2) supondrá el 30% de la calificación global del estudiante.

Podrán presentarse a esta parte aquellos alumnos que no hayan superado, o no se hayan presentado a la prueba parcial escrita 2 o deseen mejorar la calificación obtenida en la Prueba parcial 2

escrita 2 o deseen mejorar la calificación obtenida en la Prueba parcial 2

2) Entrega de Trabajo de curso(30%)

Podrán presentarse a esta parte aquellos alumnos que no hayan realizado o superado las actividades correspondientes a esta parte de la asignatura.

3) Evaluación de Prácticas (10%)

Podrán presentarse a esta parte aquellos alumnos que no hayan superado, o no hayan realizado las prácticas programadas

de la asignatura.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de enseñanza se desarrollará en cuatro niveles principales: clases de teoría y problemas,

sesiones prácticas de laboratorio, actividades asociadas a la asignatura y trabajo de curso

- En las clases de teoría se expondrán las bases teóricas del análisis cinemático y dinámico de sistemas mecánicos multisólido 3D así como de su aplicación a sistemas electromecánicos, ilustrándose con ejemplos debidamente coordinados con los contenidos teóricos impartidos.

- En las clases de problemas se desarrollarán problemas seleccionados debidamente coordinados con los contenidos teóricos impartidos.

- Se desarrollarán sesiones prácticas de laboratorio en las que el estudiante modelizará investigará y analizará el comportamiento cinemático y dinámico de sistemas electromecánicos reales.

- Las actividades propuestas consistirán en trabajos de carácter complementario relacionados con el desarrollo de la asignatura.

- En el trabajo de curso, cuyas actividades estarán se aplicaranlos conceptos teórico-prácticos recibidos en clase aplicados a sistemas electromecánicos reales.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes

actividades:

TRABAJO CON EL PROFESOR: 2.4 ECTS (60 horas)

1) Clase de teoría (tipo T1) (30 horas).

Consisten en clases magistrales, impartidas al grupo completo, en las que el profesor explicará los fundamentos teóricos de la asignatura y resolverá problemas seleccionados en relación a los contenidos teóricos expuestos previamente.

Los contenidos tanto de carácter práctico como teórico que se desarrollan en la asignatura de Mecánica son los recogidos en el apartado 5.3.

2) Clases de resolución de problemas y casos (tipo T2) (15 horas).

Consistirán en el desarrollo de problemas con la participación de los estudiantes. Los problemas estarán coordinados en todo momento con los contenidos teóricos previamente impartidos. Parte de estas horas podrán dedicarse a las actividades de aprendizaje evaluables que se especificarán al

comienzo del curso.

3) Prácticas de laboratorio (tipo T3) (15 horas).

Consistirán en la realización por parte del alumno de actividades. Para la realización de estas actividades el alumno dispondrá previamente de un guión de la práctica publicado en la página

web de la asignatura alojada en http://moodle.unizar.es/

TRABAJO autónomo: 3.6 ECTS (90 horas)

4) Trabajos docentes (tipo T6) (20 horas).

Se distinguen dos tipos de actividades:

a) Actividades propuestas a lo largo del curso relacionadas con el avance secuencial de la asignatura.

b) Trabajo de curso tutelado: este trabajo abarcará todo el curso y será realizado por grupos de 3-4 alumnos. La temática del trabajo será determinada a comienzo del curso y los alumnos deberán entregar un documento escrito y realizar,opcionalmente, una presentación del trabajo desarrollado.

5) Estudio (tipo T7) (66 horas).

Estudio personal del estudiante tanto de la parte teórica como de la realización de problemas. Se fomentará el trabajo

continuo del estudiante mediante la distribución homogénea a lo largo del semestre de las diversas actividades de aprendizaje. Se incluyen en este apartado la asistencia a tutorías que consistirán en la atención directa al estudiante, cuyo objetivos serán la identificación de problemas de aprendizaje, orientación en la asignatura, así como la resolución de dudas relativas a los ejercicios y trabajos tutelados de curso.

4.3. Programa

Los contenidos tanto de carácter práctico como teórico, que se desarrollan en la asignatura de Mecánica son los siguientes:

-Introducción a la Mecánica en Ingeniería Eléctrica

-Cinemática de la partícula

-Cinemática del Sólido Rígido

-Cinemática de la Rodadura sin Deslizamiento

-Acciones en sistemas mecánicos multisólido 3D

-Geometría de masas

-Dinámica de sistemas mecánicos: Teoremas Vectoriales

-Modelización cinemática y dinámica de sistemas electromecánicos reales

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de clases, sesiones prácticas y actividades relacionadas con los trabajos

de curso

Esta información recogerá con carácter general:

a) Clases, sesiones de prácticas y sesiones relacionadas con los trabajos de curso:

Las clases, las sesiones de prácticas en el laboratorio, actividades relacionadas con los trabajos de curso se impartirán según horario y localización establecido por el centro (horarios disponibles en la página web de la EINA) y en la página web de la asignatura alojada en http://moodle.unizar.es

b) Tutorías:

Se informará de los horarios y localización de las sesiones de tutorías en la página web de la EINA y en la página web de la asignatura alojada en http://moodle.unizar.es

c) Otras actividades relacionadas con la asignatura:

Se planificarán en función del número de alumnos y se darán a conocer horarios y localización con la suficiente antelación en la página web de la asignatura alojada en: http://moodle.unizar.es

d) Actividades de evaluación continuada y evaluación global

Se informará de los horarios y localización de las actividades de evaluación en la página web de la EINA y en la página web de la asignatura alojada en http://moodle.unizar.es

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico (el cual podrá ser consultado en la web del centro).

- Las actividades adicionales que se programen se anunciarán con suficiente antelación en la página web de la asignatura alojada en http://moodle.unizar.es/.

- Las fechas de las pruebas de evaluación continua (pruebas parciales escritas) y pruebas de Evaluación Global correspondientes a convocatorias oficiales serán las fijadas en su momento por la dirección del Centro..

A título orientativo y a falta de una programación concreta que se adapte al calendario académico la distribución y cadencia

de las actividades será la siguiente:

- Cada semana se impartirán en, 3 horas de clases que agruparán tanto contenidos prácticos como resolución de problemas.

- Cada dos semanas el estudiante realizará una sesión práctica de laboratorio.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=29613&Identificador=13316

Para el seguimiento de las clases de teoría y problemas los recursos bibliográficos de carácter básico son:

1) Bibliografía recomendada: a disposición del alumno en el apartado de Bibligrafía recomendada de la Biblioteca Hypatia correspondiente a la asignatura

2) Fichas de teoría: a disposición del alumno en la página web de la asignatura alojada en: http://moodle.unizar.es

3) Problemas resueltos comentados: a disposición del alumno en la página web de la asignatura alojada en:

http://moodle.unizar.es )

4) Problemas propuestos: a disposición del alumno en la página web de la asignatura alojada en http://moodle.unizar.es

5) Bibliografía para la realización de los trabajos: a disposición del alumno en la biblioteca virtual contenida en la página de la asignatura alojada en: http://moodle.unizar.es