Universitat Internacional de Catalunya
Física
Altres llengües d'impartició: català, castellà
Professorat
Dimarts i dimecres de 10.00 a 11.00, amb cita prèvia als correus electrònics del professor corresponent:
a) Mecànica Clàssica:
- Dr. Pedro Casariego: pcasariego@uic.es
- Juan Ignacio Eskubi: jieskubi@uic.es
- Roberto Aparicio: raparicio@uic.es
- Ravil Gizatulin: rgizatulin@uic.es
b) Instalaciones:
- Amaya Arizmendi: aarizmendim@uic.es
- Saeid Seyezreda: sseyedreza@uic.es
- Jaime Ribot: jribotferrando@uic.es
Presentació
És fonamental per a un arquitecte tenir la capacitat de conèixer i controlar totes les variables que participen en un projecte arquitectònic.
Les variables poden ser culturals, històriques, urbanístiques, sociològiques, constructives, econòmiques, ..., Aquestes variables són moltes i per això, l'arquitectura és tan complicat.
Un bon arquitecte serà el que a més de conèixer és capaç d'integrar en un seu projecte totes aquestes variables i funcioni a l'uníson com un mecanisme perfecte.
La física una de les primeres assignatures que rep l'alumne dins l'àrea de construcció arquitectònica, pretén introduir-lo al món de l'estructura.
Requisits previs
Haver superat l'assignatura de física de Batxiller i la selectivitat.
Conèixer les eines principals de la mecànica; moment, força ...
Tenir coneixements generals d'altres matèries de de la física.
Objectius
L'assignatura pretén que l'alumne domini les eines que permetin el seguiment posterior de les branques de les estructures de l'edificació.
Amb l'assignatura de física, es pretén introduir l'alumne dels conceptes fonamentals en l'arquitectura com és la introducció del càlcul de les estructures. Tenir la capacitat d'analitzar i calcular les sol · licitacions dels sistemes estructurals isostàtics, de les encavallades i pòrtics.
Tenir uns coneixements de la història de la mecànica.
Aplicació dels coneixements històrics de la mecàniques en els problemes que es plantegen,
Realització d'exercicis de mecànica de fluids i la seva aplicació a l'edificació.
A més s'hauran de tenir coneixement dels principis bàsics d'il · luminació i eficiència energètica en l'edificació i de l'acústica, amb la seua aplicació a l'edificació.
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
Coneixement adequat i aplicat a l'arquitectura i l'urbanisme
Els principis de la mecànica general, l'estàtica, la geometria de masses i els camps vectorials i els tensorials
Els principis de la termodinàmica, acústica i òptica
Els principis de la mecànica de fluids, hidràulica, electricitat i electromagnetisme
Coneixement aplicat de
El càlcul numèric, la geometria analítica i diferencial i els mètodes algebraics.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
0 - Coneixement introductori de la història de la mecànica i la seva aplicació en l'edificació i en la humanitat.
1 - Domini del càlcul vectorial
2 - Entendre i manipular la Inèrcia
3 - Utilitzar diferents mètodes de càlcul d'estructures isostàtics.
4 - Introducció al càlcul d'estructures hiperestàtiques.
5 - Tenir la capacitat de calcular els esforços interiors i dibuixar els diagrames d'esforços amb facilitat.
6 - Tenir un coneixement bàsic d'acústica, amb la seva aplicació a l'edificació.
7. Tenir un coneixement bàsic d'il · luminació i eficiència energètica amb la seva aplicació a l'edificació.
8. Coneixement bàsic de fluids i la seva aplicació a l'edificació.
Continguts
TEMA 0; INTRODUCCIÓ (22, 24 i 25 de gener) 1 setmana
1. Antecedents històrics
2. Definició i entorn de la física
3. Matèria i classificació arquitectònica de la matèria
4. Definició de la Mecànica
5. Magnituds escalars i magnituds vectorials
6. Principis fonamentals de la mecànica
7. Unitats de mesura
8. Exactitud numèrica
9. Tipus d'errors
TEMA 1; MECÀNICA DE FLUIDS (29, 31 de Gener i 1 de febrer) 1 setmana
1.1 Densitat, pressió i velocitat d'un fluid, la Llei de Pascal
1.2 Forces de flotació i principi d'Arquimedes
1.3 Dinàmica de fluids
1.4 Línies de corrent
1.5 Equació de Bernouilli
1.6 Tub de Venturi
1.7 Exercicis
TEMA 2; CONCEPTES BÀSICS DEL CÀLCUL VECTORIAL (RECORDAR TEMA 1 DE MATEMÀTIQUES) (5, 7 i 8 de Febrer) 1 setmana
2.1 Magnituds escalars i vectorials
2.2 Representació de vectors coordenats. Vector: (b1-a1), (b2-a2)
2.3 Components d'un vector
2.4 Operacions amb vectors
2.5 Definició de forces i moments
2.6 Teorema de Varignon
2.7 Sistemes equivalents (Cas General)
2.8 Parells de forces
2.9 Exercicis
TEMA 3; GEOMETRIA DE MASSES, CENTRES DE MASSA (CENTRE DE GRAVETAT), MOMENTS D'INÈRCIA I centroides (12, 14, 15, 19, 21, 22, 26, 28 de Febrer i 1 març) 3 setmanes
3.1 Centre de sistemes paral · lels
3.2 Diferència entre pes i massa
3.3 Centre de gravetat
3.4 Centre de masses
3.5 Centroide
3.6 Càrregues distribuïdes
3.7 Moment d'Inèrcia
3.8 Explicació dels canvis de variable
3.9 Radi de gir
3.10 Exercicis
TEMA 4; ESTRUCTURES I MECANISMES (5 de Març) 1/3 setmana
4.1 Definició i tipologies
4.2 Càrregues i esforços
4.3 Elements d'una estructura
TEMA 5; ESTÀTICA DEL PUNT. EQUILIBRI DEL SÒLID RÍGID (7 i 8 de Març) 2/3 setmana
5.1 Definició
5.2 Sistemes isostàtics, hiperestàtics i Mecanisme
5.3 Anàlisi d'equilibri
5.4 Aplicacions
5.5 Graus de llibertat
5.6 Tipus de suports
5.7 Exercicis
TEMA 6; ESTRUCTURES DE carcassa o ARMADURES (12, 14, 15, 19, 21 i 22 de març) 2 setmanes
6.1 Definició
6.2 Armadures o estructures triangulades
6.3 Tipus d'encavallades
6.4 Mètodes de càlcul
TEMA 7; FORCES INTERIORS A MEMBRES ESTRUCTURALS (26, 28, 29 de març, 9, 11, 12, 16, 18 i 19 d'abril) 3 setmanes
7.1 Tipus de sol · licitacions i forces internes
7.2 Diagrames de solicitacions
7.3 Exercicis
TEMA ACÚSTICA I IL · LUMINACIÓ I EFICIÈNCIA ENERGÈTICA (23, 25, 26, 30 d'abril, 2, 3, 7, 9, 10, 14, 16 i 17 de maig) 4 Setmanes
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
L'assignatura constarà de part teòrica i part pràctica.
En la part teòrica establirem els coneixements necessaris per poder realitzar la part pràctica de l'assignatura.
A la part pràctica:
1 - Exercicis pràctics sobre la teoria explicada (obligatòria, en exercicis plantejats a classe i de realització a casa).
2 - Realització d'un pont amb diagonals i barres per entendre com treballa els peces que conformen un pont i realització de plànols de l'estructura d'un projecte de l'alumne (la seva aplicació s'ha de fer com exercicis supletoris per ampliar un 10% la nota de classe)
3 - Resoldre un pòrtic i una baixada de càrrega del projecte que s'està realitzant en l'assignatura de projecte. (obligatòria, en exercicis plantejats a classe i de realització a casa).
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
- És obligatori el 80% de l'assistència per poder accedir a examen final. Els alumnes que tinguin solapes amb altres assignatures parlaran personalment amb el professor.
- Les classes s'impartiran de manera que cada setmana s'impartirà una classe magistral i dos dies pràctiques i exercicis a classe a manera de taller.
- El comportament i la disciplina a classe (interrupció de les classes, entrar a classe a fossis d'hora, menjar a classe, estar amb altres assignatures, faltes de respecte a companys o al professor ...) es penalitzarà en un 30% la nota final , fins i tot l'expulsió de la classe.
- La queixa d'alumnes cap a altres companys donarà lloc a faltes lleus, i poden ser greus en causa de reiteració.
- El tema 5 i 7 estan lligats i seran impartits de manera conjunta.
- A final de curs (durant les 3 o 4 últimes setmanes de classe), s'interrompran les classes de mecànica per a procedir a classes d'acústica, il · luminació i eficiència energètica, sent d'obligada la seva assistència (el 80% per poder accedir a l'examen final ).
- La realització de treballs "extra" (es descriuran per part del professor de mecànica amb els terminis de lliurament durant el període lectiu), sempre s'han de fer dins en el període lectiu (durant les classes, mai després dels exàmens), servirà per millorar l'assignatura en un 10% de la nota final.
- La nota de l'assignatura de física es valorarà de la següent manera:
- Es realitzarà 1 examen de mecànica a meitats de semestre valorat amb el 15% de la nota final de l'assignatura.
- L'examen final pertanyent a la part de mecànica es valorarà amb el 65% de la nota final de l'assignatura.
- El 5% de la nota final correspondrà a la part d'acústica, valorat amb la realització d'un examen.
- El 15% de la nota final correspondrà a la part d'il · luminació i eficiència energètica, valorat segons professor que imparteix l'assignatura (treball o examen).
- La nota mínima per accedir a examen final i poder fer mitjana serà d'un 3,5.
Bibliografia i recursos
Mecánica para ingenieros. Estática. Vázquez, M.; López, E. Editorial Noelia.
Mecánica vectorial para ingenieros. Beer, F.P.; Jonhson, E.R. McGraw Hill.
Estática para ingenieros y arquitectos. Castillo Basurto, J.L. Editorial Trillas.
Estabilidad. Primer curso. Fliess, E. Editorial Kapelusz. Buenos Aires.
Estática de las construcciones. Avenburg, E. Espacio Editora.
Física, curso teórico práctico de fundamentos físicos de la ingeniería. Galvez, López, Llopis, Rubio. Editorial Tebar Flores.
Mecánica para ingenieros. Estática. Irving James. Editorial Prentice Hall.
Estática. Problemas resueltos. Herrero Arnaiz; Rodríguez Cano. Editorial Reverté.
Mecánica para ingenieros. Estática. Das, Kassimali, E. Editorial Limusa.