I.E.S. “Pablo Gargallo”Departamento de Física y QuímicaCurso 2014-15

Programación de Mecánica 2º de Bachillerato

Contenidos

Unidad 1. Fuerzas y vectores. Equilibrio de la partícula Introducción a la mecánica Magnitudes escalares y magnitudes vectoriales.

Nomenclatura. Tipos de vectores: deslizantes, libres y fijos. Identificación de las fuerzas como vectores. Unidades. Transmisividad. Sistemas de fuerzas. Adición de dos fuerzas concurrentes.

Regla del paralelogramo. Resultante. Adición de dos o más fuerzas concurrentes. Regla del polígono. Sustracción de fuerzas. Vectores opuestos. Producto de un escalar por un vector.

Vectores unitarios. Descomposición de un vector. Vectores unitarios. Vectores en el plano y en el espacio. Componentes rectangulares.

Equilibrio del punto material o partícula. Primera ley de Newton. Condiciones de equilibrio.

Unidad 2. Momento de una fuerza. Equilibrio del sólido rígido Productos escalar y vectorial. Momentos.

Vector posición. Momento. Unidades. Momento de un par de fuerzas. Teorema de Varignon. Fuerzas distribuidas.

Definición de centro de gravedad. Centro de gravedad de un sistema de masas puntuales en el plano. Centro de gravedad y de superficies.

Equilibrio del sólido rígido. Condiciones de equilibrio. Diagrama del cuerpo libre. Tipos de contacto. Sólido sometido a dos fuerzas. Sólido sometido a tres fuerzas. Fuerzas de fricción. Resolución de problemas a partir del diagrama del cuerpo libre.

Estructuras articuladas. Definición de estructura articulada. Cálculo de estructuras articuladas.

Máquinas y entramados.

Unidad 3. Introducción a la resistencia de materiales Elasticidad y plasticidad. Esfuerzo. Tracción y compresión. Ley de Hooke para sólidos elásticos. Deformaciones con fuerzas normales a las secciones. Coeficiente de Poisson. Diagrama de

tracción. Esfuerzo de fatiga. Esfuerzo cortante puro*.

Definición de esfuerzo cortante. Diagrama de ensayo de esfuerzos cortantes. Aplicación al cálculo de tornillos y remaches. Torsión simple*.

Torsión de barras circulares. Distribución de esfuerzos. Torsión en tubos. Cálculo de árboles de transmisión.

Unidad 4. Introducción al cálculo de vigas y columnas Identificación y descripción del esfuerzo de flexión. Vigas. Casos estáticamente determinados. Cálculo de reacciones.

Viga apoyada con carga puntual. Viga apoyada con voladizo y carga puntual. Viga empotrada con carga puntual. Vigas con cargas uniformemente repartidas. Vigas con diversas cargas (puntuales y parcialmente repartidas).

Momentos flectores y fuerzas cortantes*. Sentido de los momentos flectores y de las fuerzas cortantes. Diagramas de fuerzas cortantes y momentos flectores.

Determinación de esfuerzos y dimensionado de secciones*. Momentos de inercia y momentos resistentes. Dimensionado de secciones.

Compresión y pandeo*. Longitudes de pandeo. Fórmula de Euler.

Unidad 5. Cinemática Movimiento rectilíneo de la partícula: rectilíneo y en el plano.

Sistema de referencia. Posición. Trayectoria y desplazamiento. Velocidades media e instantánea. Aceleraciones media e instantánea. Cambios de posición y de velocidad en movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Movimiento de un sistema de partículas. Posición absoluta y relativa. Velocidades y aceleraciones relativas.

Movimiento circular. Velocidad angular. Velocidad lineal. Aceleración angular. Componentes. Posición angular y velocidad angular.

Unidad 6. Introducción al estudio de máquinas y mecanismos Máquinas y mecanismos. Conceptos básicos.

Máquina, estructura, mecanismo y cadena cinemática. Clasificación de miembros. Pares cinemáticos. Clasificación de mecanismos.

Elementos y mecanismos de transmisión directa. Mecanismos articulados. Uniones flexibles: poleas y cadenas. Engranajes. Levas y excéntricas. Mecanismos de regulación. Mecanismos intermitentes. Mecanismos basados en el rozamiento.

Esquematización*. Ejemplos de esquematización.

Movilidad y grados de libertad*. Grados de libertad. Determinación de grados de libertad. Criterio de Grübler-Kutzbach.

Unidad 7. Análisis cinemático de mecanismos en el plano. Movimiento del sólido rígido en el plano*. Velocidades relativas. Centros instantáneos de rotación. Análisis de velocidad en mecanismos de transmisión del movimiento*. Mecanismo de cuatro barras. Poleas y cadenas.

Engranajes. Trenes de mecanismos. Roscas. Levas.

Unidad 8. Dinámica de máquinas y mecanismos Dinámica de la partícula en el plano.

Leyes de Newton. Análisis dinámico del movimiento rectilíneo. Fricción y deslizamiento. Movimiento curvilíneo en el plano. Dinámica del sólido rígido.

Dinámica del sólido rígido en movimiento rectilíneo. Momento de inercia. Radio de giro. Dinámica del sólido en rotación. Rodamiento.

Energía, trabajo y potencia. Unidades. Trabajo mecánico de una fuerza. Energía potencial y cinética. Principio de conservación de la energía. Potencia. Rendimiento.

Unidad 9. Mecánica de fluidos Mecánica de fluidos.

¿Qué es la mecánica de fluidos? Aplicaciones de la mecánica de fluidos. Propiedades de fluidos.

Densidades específica y relativa. Peso específico. Volumen específico. Compresibilidad. Viscosidad dinámica y cinemática*. Tensión superficial*. Presión de vapor*.

Presiones en los fluidos. Hidrostática. Concepto de presión. Unidades. Presión hidrostática. Presión atmosférica. Presión absoluta y presión relativa. Principio de Pascal.

Principio de Arquímedes. Flotabilidad.

Fuerzas hidrostáticas en superficies. Centro de presión*.

Unidad 10. Mecánica de fluidos. Hidrodinámica Introducción a la dinámica de fluidos.

Regímenes de corriente. Número de Reynolds*. Caudales másico y volumétricos. Ecuación de continuidad. Transferencia de energía en un fluido. Teorema de Bernoulli. Potencia hidráulica. Pérdida de carga.

Pérdida de carga. Salida de fluidos por orificios.

Ecuación de Torricelli. Tubo de Pitot. Tubo de Venturi. Leyes fundamentales de los gases perfectos. Energía y potencia en fluidos gaseosos. Aplicaciones de los fluidos en máquinas y mecanismos*.

Neumática. Producción de aire comprimido. Actuadores neumáticos. Oleohidráulica. Bombas. Cilindros y motores hidráulicos.

Contenidos mínimos

Todos los del apartado B, excepto los párrafos con asterisco (*)

Criterios de evaluación

1. Identificar las acciones que ocurren sobre los sistemas materiales reales, expresándolas como fuerzas o momentos e indicando su valor, dirección y sentido.

2. Aislar un elemento de un mecanismo, bastidor o máquina, con representación en el plano, identificar las fuerzas y momentos a él aplicados, plantear el equilibrio y calcular los valores desconocidos.

3. Identificar uniones mecánicas en sistemas materiales reales y expresar sus características y las fuerzas y momentos que transmiten.4. Plantear el equilibrio y calcular el valor de las tensiones en elementos articulados de estructuras planas o de estructuras espaciales

sencillas (reducibles fácilmente a planos).5. Identificar movimientos lineales y circulares en sistemas materiales reales y calcular, en puntos significativos de su funcionamiento,

posiciones, velocidades y aceleraciones.6. Identificar y calcular, en el sistema de referencia seleccionado, las velocidades absoluta, relativa y de arrastre en el movimiento plano

de un sistema articulado sencillo.7. Aplicar el principio fundamental de la dinámica a máquinas que giran, discutir el valor del momento de inercia en el funcionamiento

del conjunto y relacionar las magnitudes de potencia, par y régimen de giro.8. Aplicar el principio de conservación de la energía mecánica a máquinas y mecanismos y, en general, a sistemas mecánicos reales

sencillos, discutir la influencia del rozamiento y determinar valores de rendimientos.

9. Relacionar el diseño de los diferentes elementos que componen una estructura o conjunto mecánico con su resistencia a diferentes solicitaciones (tracción, compresión, cortadura, flexión, torsión y pandeo) y emplear en el razonamiento los conceptos y el vocabulario apropiados.

10. Relacionar entre sí cargas, esfuerzos y coeficiente de seguridad en elementos simplificados de estructuras o sistemas mecánicos reales sometidos a tracción, compresión y cortadura.

11. Justificar la construcción de estructuras reales desde el punto de vista de sus solicitaciones aerodinámicas.12. Calcular los valores de las magnitudes puestas en juego en la circulación de fluidos perfectos incompresibles.

Criterios de calificación y recuperación

Para la calificación y la evaluación de los alumnos se tendrán en cuenta los ejercicios escritos, las preguntas orales, el trabajo personal, tanto en casa como en clase, el trabajo en equipo, la actitud en clase, y el trabajo en el laboratorio.

Se realizarán ejercicios escritos, que serán anunciados con el tiempo suficiente para su preparación. Además se preguntará oralmente a los alumnos de forma regular y se podrán hacer ejercicios breves escritos cuando proceda, sin previa comunicación.

El cuaderno de clase es obligatorio y el alumno tendrá que traerlo y anotar en él los apuntes de las explicaciones del profesor, los ejercicios y diversas actividades que se realicen.

En las pruebas escritas se tendrá en cuenta: En las cuestiones teóricas, se valorará positivamente la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc., así como el rigor y

la precisión de los conceptos involucrados y la presentación (orden, limpieza y calidad de la redacción). En las cuestiones prácticas se valorará, principalmente el proceso de resolución del problema, la coherencia del

planteamiento y el adecuado manejo de los conceptos básicos, teniendo menor valor las manipulaciones algebraicas que conducen a la solución numérica salvo que el resultado sea incoherente. También se valorará el uso correcto de las unidades. Las respuestas absurdas e incoherentes en un apartado de un problema hará que dicho apartado no puntúe aunque haya alguna parte del mismo resuelta de forma correcta.

La ponderación de las distintas calificaciones para la nota de evaluación será la siguiente: Pruebas escritas anunciadas con la suficiente antelación: 75 % Trabajo individual del alumno, tanto en casa como en clase, pruebas escritas breves (sin previo aviso), preguntas en clase,

trabajos monográficos, informes, trabajo en el laboratorio y actitud del alumno: 25 %Si un alumno, de forma sistemática, no lleva el material a clase o no realiza las tareas propuestas tendrá calificación insuficiente, aunque la ponderación de las calificaciones dé un valor igual o superior a 5.

La nota final del curso se obtendrá ponderando las calificaciones de las tres evaluaciones. Tras la primera y la segunda evaluación se realizará un examen de recuperación. Al finalizar el curso se realizará una recuperación final de las evaluaciones pendientes para aquellos alumnos que hayan aprobado al menos una de las tres evaluaciones.

Los alumnos que no hayan superado la asignatura, tal y como marca la legislación vigente, tendrán derecho a una “Prueba Extraordinaria”, sobre todos los contenidos de la asignatura, en el mes de septiembre.

Distribución temporal prevista

Primera evaluación: Unidades 1, 2, 3 y 4.Segunda evaluación: Unidades 5, 6, 7 y 8.Tercera evaluación: Unidad 9 y 10.