Universitat Internacional de Catalunya
Física
Otras lenguas de impartición: catalán, castellano
Profesorado
Martes y miércoles de 10.00 a 11.00, previa cita en los correos electrónicos del profesor correspondiente:
a) Mecánica Clásica:
- 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
Presentación
Es fundamental para un arquitecto tener la capacidad de conocer y controlar todas las variables que participan en un proyecto arquitectónico.
Las variables pueden ser culturales, históricas, urbanísticas, sociológicas, constructivas, económicas,…, Estas variables son muchas y por ello, la arquitectura es algo tan complicado.
Un buen arquitecto será el que además de conocer es capaz de integrar en un su proyecto todas estas variables y funcione al unísono como un mecanismo perfecto.
La Física una de las primeras asignaturas que recibe el alumno dentro del área de construcción arquitectónica, pretende introducirlo en el mundo de la estructura.
Requisitos previos
Haber superado la asignatura de física de Bachiller y la selectividad.
Conocer las herramientas principales de la mecánica; momento, fuerza...
Tener conocimientos generales de otras materias de de la física.
Objetivos
La asignatura pretende que el alumno domine las herramientas que permitan el seguimiento posterior de las ramas de las estructuras de la edificación.
Con la asignatura de física, se pretende introducir al alumno de los conceptos fundamentales en la arquitectura como es la introducción del cálculo de las estructuras. Tener la capacidad de analizar y calcular las solicitaciones de los sistemas estructurales isostáticos, de las cerchas y pórticos.
Tener unos conocimientos de la historia de la mecánica.
Aplicación de los conocimientos históricos de la mecánicas en los problemas que se plantean,
Realización de ejercicios de mecánica de fluidos y su aplicación a la edificación.
Además se deberán tener conocimiento de los principios básicos de iluminación y eficiencia energética en la edificación y de la acústica, con su respectiva aplicación a la edificación.
Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación
Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo
Los principios de la mecánica general, la estática, la geometría de masas y los campos vectoriales y los tensoriales
Los principios de la termodinámica, acústica y óptica
Los principios de la mecánica de fluidos, hidráulica, electricidad y electromagnetismo
Conocimiento aplicado de
El cálculo numérico, la geometría analítica y diferencial y los métodos algebraicos.
Resultados de aprendizaje de la asignatura
0- Conocimiento introductorio de la historia de la mecánica y su aplicación en la edificación y en la humanidad.
1- Dominio del cálculo vectorial
2- Entender y manipular la Inercia
3- Utilizar diferentes métodos de cálculo de estructuras isostáticos.
4- Introducción al cálculo de estructuras hiperestáticas.
5- Tener la capacidad de calcular los esfuerzos interiores y dibujar los diagramas de esfuerzos con facilidad.
6- Tener un conocimiento básico de acústica, con su aplicación a la edificación.
7. Tener un conocimiento básico de iluminación y eficiencia energética con su aplicación a la edificación.
8. Conocimiento básico de fluidos y su aplicación a la edificación.
Contenidos
TEMA 0; INTRODUCCIÓN (22, 24 y 25 de Enero) 1 semana
1. Antecedentes históricos
2. Definición y entorno de la física
3. Materia y clasificación arquitectónica de la materia
4. Definición de la Mecánica
5. Magnitudes escalares y magnitudes vectoriales
6. Principios fundamentales de la mecánica
7. Unidades de medida
8. Exactitud numérica
9. Tipos de errores
TEMA 1; MECÁNICA DE FLUIDOS (29, 31 de Enero y 1 de febrero) 1 semana
1.1 Densidad, presión y velocidad de un fluido; Ley de Pascal
1.2 Fuerzas de flotación y principio de Arquímedes
1.3 Dinámica de fluidos
1.4 Líneas de corriente
1.5 Ecuación de Bernouilli
1.6 Tubo de Venturi
1.7 Ejercicios
TEMA 2; CONCEPTOS BÁSICOS DEL CÁLCULO VECTORIAL (RECORDAR TEMA 1 DE MATEMÁTICAS) (5, 7 y 8 de Febrero) 1 semana
2.1 Magnitudes escalares y vectoriales
2.2 Representación de vectores coordenados. Vector: (b1]a1),(b2]a2)
2.3 Componentes de un vector
2.4 Operaciones con vectores
2.5 Definición de fuerzas y momentos
2.6 Teorema de Varignon
2.7 Sistemas equivalentes (Caso General)
2.8 Pares de fuerzas
2.9 Ejercicios
TEMA 3; GEOMETRÍA DE MASAS, CENTROS DE MASA (CENTRO DE GRAVEDAD), MOMENTOS DE INERCIA Y CENTROIDES (12, 14, 15, 19, 21, 22, 26, 28 de Febrero y 1 Marzo) 3 semanas
3.1 Centro de sistemas paralelos
3.2 Diferencia entre peso y masa
3.3 Centro de gravedad
3.4 Centro de masas
3.5 Centroide
3.6 Cargas distribuidas
3.7 Momento de Inercia
3.8 Explicación de los cambios de variable
3.9 Radio de giro
3.10 Ejercicios
TEMA 4; ESTRUCTURAS Y MECANISMOS (5 de Marzo) 1/3 semana
4.1 Definición y tipologías
4.2 Cargas y esfuerzos
4.3 Elementos de una estructura
TEMA 5; ESTÁTICA DEL PUNTO. EQUILIBRIO DEL SÓLIDO RÍGIDO (7 y 8 de Marzo) 2/3 semana
5.1 Definición
5.2 Sistemas isostáticos, hiperestáticos y Mecanismo
5.3 Análisis de equilibrio
5.4 Aplicaciones
5.5 Grados de libertad
5.6 Tipos de apoyos
5.7 Ejercicios
TEMA 6; ESTRUCTURAS DE ARMAZÓN O ARMADURAS (12, 14, 15, 19, 21 y 22 de Marzo) 2 semanas
6.1 Definición
6.2 Cerchas o estructuras trianguladas
6.3 Tipos de cerchas
6.4 Métodos de cálculo
TEMA 7; FUERZAS INTERIORES EN MIEMBROS ESTRUCTURALES (26, 28, 29 de Marzo, 9, 11, 12, 16, 18 y 19 de Abril) 3 semanas
7.1 Tipos de solicitaciones y fuerzas internas
7.2 Diagramas de solicitaciones
7.3 Ejercicios
TEMA ACÚSTICA E ILUMINACIÓN Y EFICIENCIA ENERGÉTICA (23, 25, 26, 30 de Abril, 2, 3, 7, 9, 10, 14, 16 y 17 de Mayo) 4 Semanas
Metodología y actividades formativas
Modalidad totalmente presencial en el aula
La asignatura constará de parte teórica y parte práctica.
En la parte teórica estableceremos los conocimientos necesarios para poder realizar la parte practica de la asignatura.
En la parte practica:
1- Ejercicios prácticos sobre la teoría explicada (obligatoria, en ejercicios planteados en clase y de realización en casa).
2- Realización de un puente con diagonales y barras para entender como trabaja los piezas que conforman un puente y realización de planos de la estructura de un proyecto del alumno (su aplicación se realizará como ejercicios supletorios para ampliar un 10% la nota de clase)
3- Resolver un pórtico y una bajada de carga del proyecto que se está realizando en la asignatura de proyecto. (obligatoria, en ejercicios planteados en clase y de realización en casa).
Sistemas y criterios de evaluación
Modalidad totalmente presencial en el aula
- Es obligatorio el 80% de la asistencia para poder acceder a examen final. Los alumnos que tengan solapes con otras asignaturas hablarán personalmente con el profesor.
- Las clases se impartirán de manera que cada semana se impartirá una clase magistral y dos días prácticas y ejercicios en clase a modo de taller.
- El comportamiento y la disciplina en clase (interrupción de las clases, entrar en clase a fueras de hora, comer en clase, estar con otras asignaturas, faltas de respeto hacia compañeros o al profesor…) se penalizará en un 30% la nota final, incluso la expulsión de la clase.
- La queja de alumnos hacia otros compañeros dará lugar a faltas leves, pudiendo ser graves en causa de reiteración.
- El tema 5 y 7 están ligados y se impartirán de forma conjunta.
- A final de curso (durante las 3 ó 4 últimas semanas de clase), se interrumpirán las clases de mecánica para proceder a clases de acústica, iluminación y eficiencia energética, siendo de obligada su asistencia (el 80% para poder acceder al examen final).
- La realización de trabajos “extra” (se describirán por parte del profesor de mecánica con los plazos de entrega durante el periodo lectivo), siempre se realizarán dentro en el periodo lectivo (durante las clases, nunca después de los exámenes), servirá para mejorar la asignatura en un 10% de la nota final.
- La nota de la asignatura de física se valorará de la siguiente manera:
- Se realizará 1 examen de mecánica a mitades de semestre valorado con el 15% de la nota final de la asignatura.
- El examen final perteneciente a la parte de mecánica se valorará con el 65% de la nota final de la asignatura.
- El 5% de la nota final corresponderá a la parte de acústica, valorado con la realización de un examen.
- El 15% de la nota final corresponderá a la parte de iluminación y eficiencia energética, valorado según profesor que imparte la asignatura (trabajo o examen).
- La nota mínima para acceder a examen final y poder hacer media será de un 3,5.
Bibliografía y 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.