Universitat Internacional de Catalunya
Mecánica
Otras lenguas de impartición: catalán, castellano
Profesorado
Presentación
Parte de la Bioingeniería se basa en los conocimientos de la Física de medios continuos y la Mecánica, permitiendo delimitar y resolver problemas clínicos. Por lo tanto, la Mecánica es un área de conocimiento fundamental que el alumno ha de conocer en profundidad para que los pueda aplicar a la resolución de problemas dentro del campo de la Bioingeniería.
Requisitos previos
Ninguno.
Objetivos
- Definir y utilizar con propiedad la terminología de la Mecánica en la Ingeniería.
- Exponer los principios físicos básicos sobre los que se basa la Mecánica.
- Aplicar la cinemática y la dinámica a casos simples.
- Resolver problemas de equilibrio estático.
- Identificar el centro de masas de un cuerpo o dispositivo.
- Diferenciar y calcular los momentos de inercia de elementos planos y volumétricos.
- Introducir los conceptos básicos de la Biomecánica y la Resistencia de Materiales.
- Favorecer el trabajo en equipo y la discusión de ejercicios en el ámbito de la Ingeniería y su aplicación clínica.
Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación
- CP01 - Interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
- HB09 - Resolver los problemas que puedan plantearse en el ámbito de la bioingeniería mediante la aplicación de conocimientos matemáticos (geometría, cálculo integral, métodos numéricos y optimización) y las leyes generales de la mecánica y la biomecánica.
- HB14 - Discriminar los conceptos de la ingeniería que se pueden aplicar en el campo de la biología y de la salud.
- HB15 - Identificar de qué forma los temas relacionados con la bioingeniería afectan en las necesidades o características específicas de los hombres y de las mujeres, en aspectos biológicos, sociales y culturales, respetando los derechos fundamentales de igualdad entre hombres y mujeres, y la promoción de los derechos humanos, así como los valores propios de una cultura de paz y de valores democráticos que incluyen el fomento de un lenguaje inclusivo, no discriminatorio y libre de estereotipos.
Resultados de aprendizaje de la asignatura
Al finalizar esta materia los alumnos serán capaces de:
● Determinar sistemas de fuerzas en 2D y en 3D, y pares equivalentes
● Interpretar estructuras isoestáticamente determinadas, sabiendo calcular las reacciones en sus uniones y apoyos
● Aplicar los conocimientos de centros de gravedad para resolver problemas de vigas con cargas distribuidas
● Explicar qué son los momentos de inercia, el momento polar de inercia, los productos de inercia, los ejes principales de inercia y los momentos principales de inercia
● Calcular los momentos y productos de inercia de superficies y de masas, respecto de cualquier eje o punto
● Resolver problemas de equilibrio que involucren fuerzas de rozamiento
● Asociar los fundamentos y principios para el estudio de los tejidos y las articulaciones desde un punto de vista biomecánico, así como su terminología básica y específica
● Identificar las articulaciones del cuerpo humano desde un punto vista ingenieril
● Integrar el método científico, promoviendo el razonamiento y la discusión de problemas.
Contenidos
1. Introducción a la Física
1.1. Unidades (unidades fundamentales, unidades derivadas y factores de conversión).
1.2. Vectores (vector unitario, suma vectorial, producto vectorial).
1.3. Cinemática (movimiento rectilíneo y circular).
1.4. Dinámica (leyes de Newton, cantidad de movimiento, impulso, diagrama del sólido libre, fricción).
1.5. Energía (energía potencial, energía cinética, energía mecánica y conservación de la energía).
1.6. Rozamiento.
2. Mecánica Vectorial
2.1. Momento de un sistema tridimensional de fuerzas respecto a un punto.
2.2. Momento de un sistema tridimensional de fuerzas respecto a un eje.
2.3. Par de fuerzas y sistemas fuerza-par equivalentes.
2.4. Sistema equivalente más sencillo posible de un sistema de fuerzas paralelas en el espacio.
2.5. Sistema equivalente más sencillo posible de un sistema de fuerzas coplanarias.
2.6. Momento torsor.
3. Centros de masa
3.1. Definición.
3.2. Centroides de áreas.
3.3. Centros de masa de cuerpos simples y compuestos.
3.4. Aplicaciones de centroides y centros de masa.
4. Momentos de inercia
4.1. Definición.
4.2. Tipos de momentos de inercia de áreas simples y compuestas.
4.3. Teorema de Steiner.
4.4. Círculo de Mohr.
4.5. Tipos de momentos de inercia de masas simples y compuestas.
5. Equilibrio de sólido rígido
5.1. Sólido rígido, sólido deformable y concepto de equilibrio.
5.2. Equilibrio en dos dimensiones.
5.3. Equilibrio en tres dimensiones.
5.4. Sólido estáticamente indeterminado.
5.5. Casos especiales de sólidos sometidos a dos y a tres fuerzas.
6. Análisis de sistemas en equilibrio
6.1. Introducción a las estructuras.
6.2. Método de nudos y secciones.
6.3. Màquinas e instrumental
Metodología y actividades formativas
Modalidad totalmente presencial en el aula
La asignatura combina las clases teóricas con el trabajo individual, el trabajo en pequeños grupos y el trabajo autónomo.
Las clases teóricas pretenden introducir a los estudiantes a los conceptos básicos de la disciplina y dar un carácter instructivo e informativo, dando un enfoque práctico, invitando a reflexionar y dar respuesta al problema planteado.
El proceso de aprendizaje autónomo se desarrolla también utilizando la plataforma Moodle en el que se incluyen diversos recursos, como pueden ser cuestionarios, trabajos para hacer en grupo, debates, ejercicios propuestos, videos...
El trabajo en grupo se trabaja durante las clases teóricas, respondiendo preguntas propuestas por el profesor que los alumnos deberán discutir y evaluar entre iguales, siguiendo las pautas que se marquen para cada ejercicio.
Las clases se impartirán en castellano, aunque las dudas de los alumnos se responderán en el idioma que prefiera (castellano, catalán o inglés). Además, el alumno puede elegir realizar los ejercicios, los trabajos y los exámenes en castellano, catalán o inglés. El material didáctico estará en castellano principalmente, a excepción de artículos o gráficos que pueden estar en inglés.
Los alumnos podrán utilizar calculadora y formulario durante los exámenes. El formulario sólo podrá contener fórmulas, no explicaciones.
Sistemas y criterios de evaluación
Modalidad totalmente presencial en el aula
En primera convocatoria:
informes de prácticas: 10%*
Examen parcial: 30%
Examen final: 60%
En otras convocatorias: 70% del examen y 30% resto de notas del curso (nota no recuperable y solo se guarda un curso).
* En caso de que no se puedan realizar las prácticas, este 10% se reasignará a otra actividad de evaluación, sin modificar el peso de los exámenes.
Consideraciones importantes:
1. Plagio, copiar o cualquier otra acción que se pueda considerar trampa supondrá un cero en ese apartado de evaluación. En los exámenes supondrá el suspenso inmediato de la asignatura.
2. Para aprobar el curso se debe alcanzar un 5.0 en el cálculo total.
3. En segunda convocatoria no se podrá obtener la calificación de "Matrícula de Honor", por lo que la calificación máxima será de "Excelente".
4. La asistencia a prácticas es obligatoria para aprobar la asignatura.
5. Los estudiantes de intercambio (Erasmus y otros) o repetidores estarán sometidos a las mismas condiciones que el resto del alumnado. Esto es especialmente relevante por lo que respecta al calendario, las fechas de exámenes y el sistema de evaluación.
Consideraciones importantes
- El plagio, el copiado o cualquier otra forma de fraude académico implicarán una calificación de cero en ese apartado de evaluación.
- Si se detecta fraude durante un examen, esto supondrá el suspenso inmediato de la asignatura, sin posibilidad de recuperar la convocatoria.
- Se prohíbe estrictamente el uso de herramientas de inteligencia artificial en la realización de actividades de evaluación, salvo en aquellos casos en que su utilización haya sido expresamente autorizada por el docente responsable como parte de la actividad.
- El uso o la tenencia de dispositivos electrónicos (teléfonos móviles, relojes inteligentes, auriculares, etc.) durante la realización de los exámenes está estrictamente prohibido.
La mera posesión de estos dispositivos, aunque no estén en uso, será considerada intento de fraude.
- Si se detecta en primera convocatoria, supondrá el suspenso automático del examen, y el estudiante deberá presentarse en segunda convocatoria.
- Si se detecta en segunda convocatoria, supondrá el suspenso definitivo de la asignatura, y el estudiante tendrá que volver a matricularse el curso siguiente.
- No se aceptarán cambios en el calendario académico, las fechas de los exámenes ni en el sistema de evaluación bajo ninguna circunstancia.
- Los estudiantes de intercambio (Erasmus u otros) y los repetidores estarán sometidos a las mismas condiciones de evaluación, asistencia y normativa que el resto del alumnado.
Bibliografía y recursos
Tipler P, Mosca G. Física para la ciencia y la tecnología. 6a Ed. Barcelona: Reverté, 2010. ISBN 9788429144321.
Beer F, et al. Mecánica vectorial para ingenieros: Estática. 9a Ed. México: McGraw-Hill, 2010. ISBN 9786071502773.
Periodo de evaluación
- E1 05/11/2025 P2A03 12:00h
- E1 14/01/2026 A10 10:00h