1. DATOS GENERALES
Asignatura:
TEORÍA DE MECANISMOS Y ESTRUCTURAS
Código:
56403
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
359 - GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA (CR)
Curso académico:
2020-21
Centro:
602 - E.T.S. INGENIERÍA INDUSTRIAL CIUDAD REAL
Grupo(s):
20
Curso:
2
Duración:
C2
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
S
Página web:
Plataforma Moodle
Bilingüe:
N
Profesor:
JUAN LUIS MARTINEZ VICENTE
- Grupo(s):
20
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Edificio Politécnico / 2-A04
MECÁNICA ADA. E ING. PROYECTOS
Vía TEAMS
juanluis.martinez@uclm.es
Profesor:
ANGEL LUIS MORALES ROBREDO
- Grupo(s):
20
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Politécnico / 2-A12
MECÁNICA ADA. E ING. PROYECTOS
926051995
angelluis.morales@uclm.es
2. REQUISITOS PREVIOS
Conocimientos de Matemáticas y Física: conceptos básicos de cálculo diferencial e integral, estática, cinemática y dinámica del punto material y del sólido rígido.
3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN
La asignatura contribuirá a la formación de los estudiantes de los grados en Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Electrónica Industrial y Automática en las disciplinas básicas necesarias para entender otras materias fundamentales complementarias y aplicar los conocimientos tecnológicos adquiridos a su propio ámbito profesional.
Se plantea como uno de los objetivos que el estudiante la conozca y sepa valorar las posibles aplicaciones a su especialidad, destacando su relación con otras asignaturas propias de la especialidad como son Sistemas de Fabricación y Organización Industrial, Robótica Industrial o Mecánica de Robots y Manipuladores.
4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
| Competencias propias de la asignatura | |
|---|---|
| Código | Descripción |
| A03 | Tener capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro del área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética |
| A07 | Conocimientos de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). |
| A08 | Expresarse correctamente de forma oral y escrita. |
| A12 | Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. |
| C07 | Conocimiento de los principios de teoría de máquinas y mecanismos. |
| C08 | Conocimiento y utilización de los principios de la resistencia de materiales. |
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
| Resultados de aprendizaje propios de la asignatura | |
|---|---|
| Descripción | |
| Saber aplicar los conocimientos básicos a la resolución de diferentes problemas en ingeniería: análisis estático y resistente de sistemas mecánicos. | |
| Conocer los fundamentos de la mecánica del sólido rígido y del sólido elástico. | |
| Conocer los fundamentos del análisis cinemático y dinámico de mecanismos. | |
| Resultados adicionales | |
| Descripción | |
| Conocer los principios básicos del pandeo | |
| Conocer los fundamentos de la mecánica vectorial en general y de la cinemática y dinámica de la partícula en particular | |
| Identificar restricciones redundantes y otros conceptos relacionados con el montaje y movimiento de los mecanismos | |
| Conocer los principios básicos de análisis dinámico inverso | |
| Identificar y distinguir entre el comportamiento de los sistemas estructurales de estudio: vigas, pórticos y celosías. | |
| Entender el concepto de esfuerzos internos en barras | |
| Calcular las propiedades geométricas de las secciones | |
| Obtener tensiones normales y tangenciales en secciones debidas a esfuerzos | |
| Comprobar experimentalmente valores teóricos calculados en estructuras sencillas | |
| Conocer y aplicar la cinemática del movimiento relativo, diferenciando los conceptos de observador y base vectorial y entendiendo la relación entre las derivadas de vectores para dos observadores distintos | |
| Identificar los grados de libertad de un mecanismo y los pares cinemáticos que lo componen | |
| Realizar y entender el análisis cinemático de mecanismos planos | |
| Emplear los métodos de estudio y las técnicas de análisis de los sistemas isostáticos e hiperestáticos | |
| Conocer y aplicar los teoremas y las técnicas de cálculo de desplazamientos | |
6. TEMARIO
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Tema 1: Cálculo de estructuras de barras monodimensionales
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Tema 1.1: Introducción
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Tema 1.2: Condiciones de contorno
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Tema 1.3: Reacciones
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Tema 1.4: Esfuerzos internos
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Tema 1.5: Equilibrio estático
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Tema 2: Sistemas isostáticos
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Tema 2.1: Introducción
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Tema 2.2: Cálculo de reacciones
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Tema 2.3: Cálculo y representación de leyes de esfuerzos
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Tema 2.4: Problemas
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Tema 3: Métodos para el cálculo selectivo de giros y desplazamientos
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Tema 3.1: Introducción
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Tema 3.2: Modelo de Navier-Bernoulli: Ecuación de campo
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Tema 3.3: Teoremas de Mohr
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Tema 3.4: Principio de los Trabajos Virtuales
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Tema 3.5: Problemas
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Tema 4: Sistemas hiperestáticos
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Tema 4.1: Introducción
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Tema 4.2: Método de Compatibilidad
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Tema 4.3: Problemas
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Tema 5: Propiedades geométricas de las secciones
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Tema 5.1: Introducción
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Tema 5.2: Centro de gravedad
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Tema 5.3: Momentos de inercia
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Tema 5.4: Ejes principales de inercia
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Tema 5.5: Problemas
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Tema 6: Tensiones normales
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Tema 6.1: Cálculo de tensiones normales. Línea neutra
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Tema 6.2: Secciones macizas
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Tema 6.3: Secciones de pared delgada: abierta y cerrada
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Tema 6.4: Problemas
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Tema 7: Tensiones tangenciales
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Tema 7.1: Cálculo de tensiones tangenciales. Momentos estáticos
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Tema 7.2: Secciones macizas
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Tema 7.3: Secciones de pared delgada: abierta y cerrada
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Tema 7.4: Problemas
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Tema 8: Torsión uniforme
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Tema 8.1: Introducción
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Tema 8.2: Secciones macizas: circular y rectangular
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Tema 8.3: Secciones de pared delgada divisible en rectángulos: abierta y cerrada
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Tema 8.4: Problemas
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Tema 9: Pandeo
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Tema 9.1: Introducción
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Tema 9.2: El problema de Euler. Teoría de primer orden
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Tema 9.3: Longitud de pandeo. Esbeltez mecánica. Plano de pandeo
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Tema 9.4: Problemas
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Tema 10: Fundamentos de mecánica vectorial
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Tema 10.1: Objetivos de la mecánica
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Tema 10.2: Magnitudes escalares y vectoriales
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Tema 10.3: Igualdad y equivalencia de vectores
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Tema 10.4: Momentos
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Tema 10.5: Equivalencia de sistemas de fuerzas
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Tema 10.6: Reducción de un sistema de fuerzas
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Tema 10.7: Eje de reducción de menor momento (eje central)
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Tema 10.8: Sistemas de fuerzas distribuidas
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Tema 10.9: Centro de masas
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Tema 10.10: Posición, velocidad, aceleración
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Tema 10.11: Cantidad de movimiento. Segunda ley de Newton
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Tema 10.12: Momento cinético
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Tema 10.13: Sistemas de partículas
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Tema 10.14: Diagramas de cuerpo libre. Estática del sólido
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Tema 11: Cinemática del movimiento relativo
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Tema 11.1: Conceptos de observador y base vectorial
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Tema 11.2: Relación entre las derivadas de vectores para dos observadores
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Tema 11.3: Velocidad relativa y de arrastre
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Tema 11.4: Aceleración relativa, de arrastre y de Coriolis
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Tema 12: Introducción a los mecanismos
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Tema 12.1: Descripción de algunas máquinas y mecanismos
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Tema 12.2: Grados de libertad. Pares cinemáticos
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Tema 12.3: Representación esquemática
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Tema 12.4: Restricciones redundantes
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Tema 12.5: Ciclo y fase. Eslabones conductores y motrices
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Tema 12.6: Análisis gráfico de posición
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Tema 12.7: Inversiones
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Tema 12.8: Degeneraciones
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Tema 12.9: Montajes, bloqueos y bifurcaciones
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Tema 12.10: Ángulo de transmisión. Puntos muertos
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Tema 12.11: Leyes de Grashof
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Tema 13: Análisis cinemático de mecanismos
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Tema 13.1: Método de las velocidades relativas
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Tema 13.2: Ecuaciones de cierre (posición), velocidad y aceleración
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Tema 13.3: Cinema de velocidades
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Tema 13.4: Centro instantáneo de rotación
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Tema 13.5: Teorema de los tres centros
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Tema 13.6: Centros de rotación relativa en mecanismos
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Tema 14: Introducción al análisis dinámico de máquinas
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Tema 14.1: Equilibrio estático. Amplificación mecánica
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Tema 14.2: Análisis dinámico inverso: método matricial
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COMENTARIOS ADICIONALES SOBRE EL TEMARIO
Los Temas 1, 2, 3, 4, 5 de la guía electrónica corresponden con los contenidos de la memoria verificada de la titulación: Cálculo de esfuerzos, desplazamientos y tensiones en elementos estructurales.
Los Temas 10, 11, 12, 13 y 14 de la guía electrónica corresponden con los contenidos de la memoria verificada de la titulación: Sistemas de vectores. Cinemática de mecanismos. Dinámica de mecanismos. Estática de sistemas mecánicos y estructuras.
7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
| Actividad formativa | Metodología | Competencias relacionadas (para títulos anteriores a RD 822/2021) | ECTS | Horas | Ev | Ob | Descripción | |
| Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] | Método expositivo/Lección magistral | A12 C07 C08 | 0.88 | 22 | N | N | Desarrollo en el aula de los contenidos teóricos, utilizando el método de la lección magistral participativa | |
| Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] | Resolución de ejercicios y problemas | A07 | 0.8 | 20 | S | N | Entrega de ejercicios propuestos | |
| Prácticas en aulas de ordenadores [PRESENCIAL] | Prácticas | A07 | 0.32 | 8 | S | S | Prácticas en el aula de informática, con utilización y aplicación de software específico | |
| Tutorías individuales [PRESENCIAL] | Tutorías grupales | A07 | 0.2 | 5 | N | N | Prácticas de Laboratorio | |
| Prueba final [PRESENCIAL] | Pruebas de evaluación | A08 | 0.2 | 5 | S | S | Examen final | |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] | Trabajo autónomo | A03 | 3.6 | 90 | N | N | Estudio personal de teoría y problemas | |
| Total: | 6 | 150 | ||||||
| Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 | Horas totales de trabajo presencial: 60 | |||||||
| Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 | Horas totales de trabajo autónomo: 90 | |||||||
Ev: Actividad formativa evaluable Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)
8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
| Sistema de evaluación | Evaluacion continua | Evaluación no continua * | Descripción |
| Prueba final | 70.00% | 100.00% | Se realizará un examen final escrito (de 0 a 10 puntos) que abarcará toda la materia. Se considerará tanto el planteamiento como la correcta obtención del resultado. Los errores en conceptos básicos y elementales serán penalizados. De igual modo, se exige una correcta expresión escrita así como orden y claridad en la resolución del examen. -En evaluación continua, es necesario obtener una calificación mínima de 4.0 en la prueba escrita. -En evaluación no continua, será necesario obtener un 5.0 en un examen global que evaluará contenidos y competencias de todas las actividades formativas. |
| Resolución de problemas o casos | 15.00% | 0.00% | Para la evaluación continua, el alumno deberá resolver en clase o en casa varios ejercicios teórico-prácticos propuestos. Se tendrá en cuenta la correcta resolución de los problemas así como su correcta presentación. |
| Realización de prácticas en laboratorio | 15.00% | 0.00% | Para la evaluación continua, se realizarán prácticas en el laboratorio y en el aula de informática, con utilización y aplicación de software específico. Se tendrá en cuenta la asistencia con aprovechamiento y la correcta realización tanto de las prácticas como de la memoria de prácticas. |
| Total: | 100.00% | 100.00% |
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 4 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 12.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).
Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
-
Evaluación continua:Se realizará una evaluación sumativa y continua de todos los procesos formativos que se ponderarán para obtener una calificación final numérica entre 0 y 10 puntos.
La resolución de ejercicios y problemas propuestos y las prácticas de laboratorio se valorarán ambas un 15%, mientras que la nota numérica obtenida en la prueba escrita se ponderará al 70%. Se considerará que el alumno ha aprobado la asignatura si obtiene una nota final (tras la ponderación) igual o superior a 5.0, siempre que la nota del examen escrito sea superior a 4.0. -
Evaluación no continua:Será necesario obtener un 5.0 en un examen global que evaluará contenidos y competencias de todas las actividades formativas.
Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Prueba final (100%): Se considerará que el alumno ha aprobado la asignatura si obtiene una nota en la Prueba final igual o superior a 5.0.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Prueba final (100%): Se considerará que el alumno ha aprobado la asignatura si obtiene una nota en la Prueba final igual o superior a 5.0.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
| No asignables a temas | |
|---|---|
| Horas | Suma horas |
| Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] | 22 |
| Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] | 5 |
| Prácticas en aulas de ordenadores [PRESENCIAL][Prácticas] | 8 |
| Tutorías individuales [PRESENCIAL][Tutorías grupales] | 5 |
| Prueba final [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] | 20 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] | 90 |
| Tema 1 (de 14): Cálculo de estructuras de barras monodimensionales | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semana 1 |
| Tema 2 (de 14): Sistemas isostáticos | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 1, 2 |
| Tema 3 (de 14): Métodos para el cálculo selectivo de giros y desplazamientos | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 2, 3 |
| Tema 4 (de 14): Sistemas hiperestáticos | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 3, 4 |
| Tema 5 (de 14): Propiedades geométricas de las secciones | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semana 4 |
| Tema 6 (de 14): Tensiones normales | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 4, 5 |
| Tema 7 (de 14): Tensiones tangenciales | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 5, 6 |
| Tema 8 (de 14): Torsión uniforme | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semana 6 |
| Tema 9 (de 14): Pandeo | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semana 7 |
| Tema 10 (de 14): Fundamentos de mecánica vectorial | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 8, 9 |
| Tema 11 (de 14): Cinemática del movimiento relativo | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 9, 10, 11 |
| Tema 12 (de 14): Introducción a los mecanismos | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semana 11 |
| Tema 13 (de 14): Análisis cinemático de mecanismos | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 12, 13 |
| Tema 14 (de 14): Introducción al análisis dinámico de máquinas | |
|---|---|
| Periodo temporal: Semanas 13, 14 |
| Actividad global | |
|---|---|
| Actividades formativas | Suma horas |
| Comentarios generales sobre la planificación: | La distribución temporal es orientativa |
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
