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Academic Year/course: 2023/24

29711 - Mechanics


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29711 - Mechanics
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering: 2
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Semester:
First semester
Subject type:
434 - Compulsory
330 - ENG/Complementos de Formación
Module:
---

1. General information

The main objective of this subject is for the student to acquire the ability to analyze mechanical systems from the kinematic and dynamic points of view, and if necessary, from the static point of view. As tools for this analysis, the motion composition, the free solid diagram, the equations of motion, the equations of equilibrium... will be used.

In addition, the student will be able to develop simulations of the behavior of mechanical systems using computer programs.

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 agenda of United Nations (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es) and certain specific targets, such that the learning outcomes of the subject contribute to some extent to the achievement of target 9.4 of goal 9.

2. Learning results

- To analyze kinematically a mechanical system, both planar and 3D, calculating velocities and accelerations of any of its points.

- Apply the concepts of motion composition to the analysis of complex motions.

- To know the concept of instantaneous center of rotation and its application in plane systems for the determination of velocities.

- Define and identify the motion parameters of a mechanical system and its degrees of freedom.

- Perform the dynamic and, if necessary, static analysis of a mechanical system, using as main tool the free solid diagram. Identify and calculate the forces generated in the interaction between the components of a mechanical system.

- To determine and apply the concepts of center of mass and inertia tensor to the elements of a mechanical system.

- Apply the vector theorems and the energy theorem to mechanical systems and interpret the results obtained.

- To understand the phenomenon of friction, both in static and dynamic situations.

- Develop simulations of the behavior of mechanical systems using computer programs.

3. Syllabus

Unit 1. Introduction to Mechanics

Unit 2. Particle kinematics

Unit 3. Kinematics of a rigid solid

Unit 4. Movement and balance. Statics

Unit 5. Mass geometry

Unit 6. Particle dynamics

Unit 7. Rigid solid dynamics

4. Academic activities

-  Lectures (type 1): 30 hours

The basic theoretical knowledge of the subject is presented with its direct application in problem solving.

-  Types of problems (type 2): 15 hours

Practical exercises of varying difficulty are solved in class.

-  Computer practices (type 3): 15 hours

Using computer programs, various mechanical systems are analyzed from the kinematic, static and dynamic points of view.

-  Teaching assignments (type 6): 20 hours

-  Personal study (type 7): 67 hours

Assessment test (Type 8). 3 hours

5. Assessment system

Option 1: Continuous assessment

- Exam (70% of the final grade). On the date of the official exam of the first call, there will be an exam that will evaluate the complete content of the subject. Minimum grade required in this exam: 5 points out of 10.

- Practices (15% of the final grade). 5 sessions of 3 hours each. Each session will have a script and a sheet of results that will be delivered at the end of the session with the results obtained.

- Statics partial test (15% of the final grade). Once the explanation of topic 4 has been completed, a partial test will be given. It will consist of solving several problems in which free solid diagrams of systems mechanical in static equilibriumwill have to be made.

In addition to these activities, during the course we will propose the realization of a work divided in 2 stages. It will consist of the manual calculation of the kinematics and dynamics of a given mechanism. Dates will be set for the completion of each stage and the detailed resolution will be published in the ADD so that each student can self-correct.

Option 2: Global assessment

- Exam (85% of the final grade). Minimum grade required in this exam: 5 points out of 10.

- Practical exam ( 15% of the final grade). It is not necessary to take a practice exam if the practices have been completed during the term.

In the 2nd call, only the global assessment option is possible.


Curso Académico: 2023/24

29711 - Mecánica


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29711 - Mecánica
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica
Créditos:
6.0
Curso:
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica: 2
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
434 - Obligatoria
330 - Complementos de Formación
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo principal de esta asignatura consiste en que el estudiante adquiera la capacidad de analizar sistemas mecánicos desde los puntos de vista cinemático y dinámico, y en su caso, estático. Como herramientas para este análisis se utilizarán la composición de movimientos, el diagrama de sólido libre, las ecuaciones del movimiento, las ecuaciones de equilibrio... Además, se pretenderá que el alumno/a sea capaz de desarrollar simulaciones del comportamiento de sistemas mecánicos utilizando programas informáticos.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es) y determinadas metas concretas, de tal manera que los resultados de aprendizaje de la asignatura contribuyen en cierta medida al logro de la meta 9.4 del objetivo 9.

2. Resultados de aprendizaje

- Analizar cinemáticamente un sistema mecánico, tanto plano como 3D, calculando velocidades y aceleraciones de cualquiera de sus puntos.

- Aplicar los conceptos de composición de movimientos al análisis de movimientos complejos.

- Conocer el concepto de centro instantáneo de rotación y su aplicación en sistemas planos para la determinación de velocidades.

- Definir e identificar los parámetros del movimiento de un sistema mecánico y sus grados de libertad.

- Realizar el análisis dinámico, y en su caso estático, de un sistema mecánico, utilizando como herramienta principal el diagrama de sólido libre. Identificar y calcular las fuerzas que se generan en la interacción entre los elementos integrantes de un sistema mecánico.

- Determinar y aplicar los conceptos de centro de masas y tensor de inercia a los elementos integrantes de un sistema mecánico.

- Aplicar los teoremas vectoriales y el teorema de la energía a sistemas mecánicos e interpretar los resultados obtenidos.

- Comprender el fenómeno del rozamiento, tanto en situaciones estáticas como dinámicas.

- Desarrollar simulaciones del comportamiento de sistemas mecánicos utilizando programas informáticos.

3. Programa de la asignatura

Tema 1. Introducción a la Mecánica

Tema 2. Cinemática de la partícula

Tema 3. Cinemática del sólido rígido

Tema 4. Movimiento y equilibrio. Estática

Tema 5. Geometría de masas

Tema 6. Dinámica de la partícula

Tema 7. Dinámica del sólido rígido

 

4. Actividades académicas

- Clases magistrales (tipo 1): 30 horas

Se exponen los conocimientos teóricos básicos de la asignatura con su aplicación directa en la resolución de problemas.

- Clases de problemas (tipo 2): 15 horas

Se resuelven en clase ejercicios prácticos de variada dificultad.

- Prácticas de ordenador (tipo 3): 15 horas

Se analizan mediante la utilización de programas informáticos diversos sistemas mecánicos desde los puntos de vista cinemático, estático y dinámico.

- Trabajos docentes (tipo 6): 20 horas

- Estudio personal (tipo 7): 67 horas

- Pruebas de evaluación (tipo 8): 3 horas

5. Sistema de evaluación

Opción 1: Evaluación continuada

- Examen (70% de la nota final). En la fecha del examen oficial de la primera convocatoria se realizará un examen que evaluará el contenido completo de la asignatura. Nota mínima exigida en este examen: 5 puntos sobre 10.

- Prácticas (15% de la nota final). 5 sesiones de 3 horas cada una. En cada sesión se dispondrá de un guión y una hoja de resultados que se entregará al finalizar la sesión con los resultados obtenidos.

- Prueba parcial de estática (15% de la nota final). Una vez terminada la explicación del tema 4 se realizará una prueba parcial. Consistirá en la resolución de varios problemas en los que habrá que realizar diagramas de sólido libre de sistemas mecánicos en equilibrio estático.

Además de estas actividades, durante el curso se propondrá la realización de un trabajo dividido en 2 etapas. Consistirá en el cálculo manual de la cinemática y dinámica de un determinado mecanismo. Se plantearán fechas para la finalización de cada etapa y la resolución detallada se publicará en el ADD para que cada estudiante pueda realizar su autocorrección.

Opción 2: Evaluación global

- Examen (85% de la nota final). Nota mínima exigida en este examen: 5 puntos sobre 10.

- Examen de prácticas (15% de la nota final). No es necesario realizar examen de prácticas si se han realizado las prácticas durante el curso.

En la 2ª convocatoria solo es posible la opción de evaluación global.