Category: Assignatura

Categories
Assignatura Materials docents Objectius Temes

Tema 2. Vectors lliscants

Les magnituds vectorials tenen un paper molt important en la física i, per extensió, en la tècnica. D’entre totes les magnituds vectorials de la física, se’n poden destacar dues: la força i el moment d’una força, dos ens que tenen un paper bàsic en la labor de l’enginyer i en la de l’arquitecte. Per això, és absolutament imprescindible per a un tècnic conèixer i dominar l’àlgebra de les magnituds vectorials.

D’entre tots els tipus de vectors, hem de destacar els vectors lliscants, és a dir, les magnituds físiques de caràcter vectorial, l’efecte de les quals no varia si el punt d’aplicació es mou al llarg de la seua línia d’acció o recta suport. En particular, una força es defineix no solament per les seues components, sinó que, a més, s’ha de saber les coordenades d’un punt d’aplicació de la seua línia d’acció.

En aquest tema s’estudia els conceptes de vector lliscant i del moment d’un vector lliscant. Aquesta és la base per entendre el procés de reducció d’un sistema de vectors lliscants i la seua classificació. Per tant, entendre el concepte de torçor i els invariants són fonamentals per a la resolució d’exercicis aplicats a elements estructurals.

Un altre apartat de gran importància és l’obtenció de l’eix central d’un sistema de vectors lliscants. S’analitzen exercicis amb cables, estructures de formigó, etc., explicant clarament el procediment general de la resolució d’aquests. El capítol finalitza amb el teorema de Varignon generalitzat que és de molta utilitat pràctica.

Un document amb un resum del bloc temàtic de vectors lliscants es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/19106. Podeu consultar la presentació corresponent a la sessió de teoria de vectors lliscants en l’adreça electrònica http://hdl.handle.net/10045/20609.

Els vídeos expliquen la gran importància de les magnituds vectorials i les seues operacions.

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/t35HjAI6psY" width="396" height="297" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/jFe7Ghg03jY" width="396" height="297" wmode="transparent" /]

Bibliografia

Rodes Roca, J. J., Durá Doménech, A. i Vera Guarinos, J., Fonaments físics de les construccions arquitectòniques (Publicacions de la Universitat d’Alacant, Alacant, 2011). Capítol 3.

Rodes Roca, J. J., Exercicis i problemes dels fonaments físics d’arquitectura. I. Vectors lliscants i geometria de masses (ECU, Alacant, 2009)

Tipler, P. A. i Mosca, G., Física per a la ciència i la tecnologia, Volum 1 (Reverté, Barcelona, 2010). Capítols 1 i 12,  apèndixs A i B, Guia de matemàtiques.

Categories
Assignatura Materials docents Objectius

Pràctica 1. Mesures de longitud

Les pràctiques de laboratori són fonamentals per entendre molts fenòmens físics, tractament de dades experimentals i presentació de treballs tècnics. En aquesta primera pràctica s’explica un instrument per a mesurar longituds i els seus errors. Com a exercici es tracta de deduir el valor del volum d’un cilindre a partir de les longituds que es mesuren amb el peu de rei en aquest vídeo.

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/Htuc2Py1vVc" width="396" height="297" wmode="transparent" /]

El micròmetre, també anomenat cargol de Palmer, és un aparell que serveix per a mesurar amb precisió dimensions de l’ordre de centèsimes de mil·límetre. L’instrument es basa en un cargol de pas constant roscat interiorment que en anar girant desplaça un tambor graduat on indica la distància recorreguda linealment pel cargol. El vídeo següent explica el seu funcionament i un exemple de com s’utilitza per a mesurar longituds.

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/2986xttTaRc" width="396" height="297" wmode="transparent" /]

Categories
Assignatura Objectius Temes

Tema 1. Principis de mecànica general

La mecànica és la branca de la física que estudia el moviment i la seua relació amb les causes que l’originen. La cinemàtica és la branca de la mecànica que estudia les característiques del moviment sense considerar les causes que l’originen (és a dir, les forces). La dinàmica és la branca de la mecànica que estudia la relació del moviment amb la força i la massa.

En aquest tema posarem les bases per a entendre el concepte d’equilibri estàtic com a un cas particular de la dinàmica. És molt important per a l’edificació l’estudi de les forces i els moments necessaris perquè els cossos molt amples romanguen estàtics. Per exemple, els cables que suporten un pont han de tindre la resistència adequada, les grues que aixequen un pes han de dissenyar-se perquè no es tomben, etc. Les causes de les interaccions entre els cossos es descriuen mitjançant forces.

Les lleis de Newton relaciones les forces que els cossos exerceixen entre ells, i també relacionen els canvis en el moviment d’un objecte amb les forces que hi actuen. Aquestes lleis són: la llei d’inèrcia, l’equació fonamental de la dinàmica i el principi d’acció i reacció. Cal assenyalar que el concepte de sistema de referència inercial és fonamental per a les lleis del moviment de Newton. Tant la primera com la segona llei de Newton són vàlides únicament en els sistemes de referència inercials. Per a la tercera llei de Newton cal entendre que les forces d’acció i reacció actuen sobre cossos diferents i, encara que són iguals i oposades, no s’equilibren. El pes, com a exemple de força de gran interés de l’enginyeria, és la força amb què la Terra atrau a un objecte.

L’aplicació de les lleis de Newton a la resolució de problemes d’estàtica és molt important, així com dibuixar correctament les forces que actuen sobre un cos (és a dir, el diagrama de sòlid lliure). Donat el caràcter vectorial de la força, aquest tema també revisa les operacions vectorials i les seues propietats i els conceptes de magnituds i unitats en física. S’acaba amb una breu descripció del tractament d’errors i xifres significatives.

Un document amb un resum del bloc temàtic de vectors lliscants es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/19106. Una versió en castellà d’aquest bloc la podeu trobar ací.

Els vídeos descriuen les lleis de Newton i explica el significat de l’equació fonamental de la dinàmica, F = m·a.

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/XrY9aE_7aF4" width="396" height="297" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/KQYJjHrIDlc" width="396" height="297" wmode="transparent" /]

Bibliografia

Rodes Roca, J. J., Durá Doménech, A. i Vera Guarinos, J., Fonaments físics de les construccions arquitectòniques (Publicacions de la Universitat d’Alacant, Alacant, 2011). Capítols 1 i 2.

Rodes Roca, J. J., Exercicis i problemes dels fonaments físics d’arquitectura. I. Vectors lliscants i geometria de masses (ECU, Alacant, 2009)

Tipler, P. A. i Mosca, G., Física per a la ciència i la tecnologia, Volum 1 (Reverté, Barcelona, 2010). Capítols 1, 4 i 12.

Categories
Assignatura Objectius

Curs 2012-13 de FFE

Comença un nou quadrimestre i s’inicia el curs de fonaments físics de les estructures del grau en Enginyeria d’Edificació. La principal novetat acadèmica és l’elaboració de materials que afavoriran l’aprenentatge autònom de l’alumnat: objectiu fonamental de l’Espai Europeu d’Educació Superior (EEES). Els continguts del curs i molts dels materials que s’utilitzaran en les classes es troben ací. Espere que aquest curs l’alumnat aprofite el recurs del bloc com a eina d’aprenentatge i us agrairíem suggerències per a la seua millora.

Comienza un nuevo cuatrimestre y empieza el curso de fundamentos físicos de las estructuras del grado en Ingeniería de Edificación. La principal novedad académica es la elaboración de materiales que favorecerán el aprendizaje autónomo del alumnado: objetivo fundamental del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Los contenidos del curso y la mayor parte de los materiales que se utilizarán en las clases se pueden descargar desde este enlace (material en valenciano).

Categories
Assignatura Materials docents Objectius

Alguns exàmens resolts de FFE

A vegades uns exercicis d’exàmens resolts ajuden a preparar les proves d’avaluació. Per aquesta raó, hem posat a disposició de l’alumnat a través del RUA un document en format pdf que conté una selecció d’exercicis proposats en exàmens de l’assignatura Fonaments Físics de les Estructures.

Espere que en la traducció i en l’elaboració del document no s’haja inclòs cap error. En tal cas, s’agrairia la comunicació dels possibles errors que es troben. El document es pot consultar i/o descarregar ací.

Categories
Assignatura Objectius

Article sobre el bloc

L’experiència del bloc com a eina d’ensenyament i aprenentatge es presentà en les X Jornades de Xarxes d’Investigació en Docència Universitària com a una comunicació oral. L’article el podeu llegir i/o descarregar-lo ací. En aquest curs també s’utilitzarà i esperem que les vostres suggerències i comentaris donades en l’enquesta a l’alumnat milloren la seua utilització per a l’assignatura.

Altres resultats d’investigació docent relacionades amb l’assignatura els podeu trobar en:I altres edicions de les jornades d’investigació en docència universitària les podeu consultar mantingudes per l’Institut de Ciències de l’Educació.

Categories
Assignatura Materials docents Objectius

Vídeo-sessions

Estem treballant en l’edició de vídeos curts amb l’objectiu d’ajudar-vos a recordar les classes impartides durant el curs passat. Encara no els tenim tots i només es podran visualitzar pel campus virtual. A la Universitat Politècnica de València han desenvolupat un material audiovisual que podeu utilitzar per a recordar algunes explicacions com resolució d’estructures articulades planes, bigues i grues.

Malauradament, no totes les sessions són obertes així que haureu de provar sort amb els enllaços que hi ha i esperar que us deixe veure’ls.

https://polimedia.upv.es/catalogo/lista_profesores.asp

Categories
Assignatura Legislació

Física i Edificació? Perquè?

Doncs sí, estimat alumnat. No només la mecànica és una part de la física fonamental per a l’edificació, sinò que n’hi ha altres com es demostrarà al llarg d’aquesta entrada. En primer lloc, s’ha de dir que el Codi Tècnic de l’Edificació (CTE) és el context on desenvolupareu el vostre treball i ací indicarem els fonaments físics que cal conèixer i aprendre.

Tot el desenvolupament legal el teniu en la pàgina web del Ministeri de Foment d’on podreu descarregar els documents per a poder consultar-los. Amb els Fonaments Físics de les Estructures hem tractat de transmetre-vos la importància de les lleis de la física, l’estimació dels errors en les magnituds i el càlcul dels esforços interns en elements estructurals. La fotografia següent ens porta al Reial Decret on s’aprovà el CTE, on podeu comprovar els requisits que s’han de complir referits a la seguretat estructural.

Els Fonaments Físics de les Instal·lacions tractaran els aspectes relacionats amb bona part de les exigències del CTE. En particular, s’assenyalaran els següents:

  • Mecànica de fluids i termodinàmica de l’aire per a les exigències bàsiques de salubritat (article 13: subministrament i evacuació d’aigües, protecció front a la humitat).
  • Acústica per a les exigències d’exigències bàsiques front al soroll (article 14).
  • Fotometria, energia solar, transferència de la calor, fonaments d’astronomia, il·luminació per a les exigències bàsiques d’estalvi d’energia (article 15: rendiment de les instal·lacions tèrmiques, eficiència energètica de les instal·lacions d’il·luminació, contribució solar d’aigua calenta sanitaria, energia fotovoltaica).
  • Dilatació tèrmica i esforços tèrmics per a les exigències bàsiques de seguretat estructural (article 10).
  • L’electromagnetisme per a conèixer el fonament de les instal·lacions elèctriques.

Per tant, caldrà posar tots els sentits en aquests continguts i aprendre els seus fonaments físics per a aplicar-los adequadament a l’aprenentatge d’altres assignatures del grau i al desenvolupament de la vostra professió. La següent fotografia ens porta a un llibre que s’utilitzava en la titulació d’Arquitectura Tècnica i Arquitectura.

Categories
Assignatura Materials docents Objectius

Autoavaluació

El professorat del Departament de Física Aplicada II de la Universitat de Sevilla de l’assignatura de Fonaments Físics de l’Arquitectura Tècnica posen a disposició de l’alumnat una eina d’autoavaluació d’accés lliure. Per tal de preparar els exercicis tipus test dels Fonaments Físics de les Estructures, us anime a triar des del tema 1 al 5 perquè comproveu el vostre aprenentatge al llarg del curs. Bona sort!!!!!!!

Cliqueu la imatge, però no feu cas a la resolució!!!!!!!!!!!!!!!, i anireu a l’adreça electrònica on es troben els exercicis d’autoavaluació.

 

Com podreu comprovar, també teniu altres opcions que poden ser-vos d’utilitat.

Categories
Assignatura Objectius Temes

TEMA 11. Bigues isostàtiques

Tot element sustentant que servisca per a uns fins pràctics cal que es dimensione i es construïsca de manera que quede assegurada la seua capacitat resistent, amb prou grau de seguretat per a totes les sol·licitacions que entren en consideració. Això és aplicable tant a un edifici com a un pont, a una grua, a una coberta, a un vehicle o a qualsevol altre tipus de màquina o construcció. En tots els casos, l’arquitecte o l’enginyer hauran d’aportar en el seu projecte les garanties suficients que en qualsevol punt de cadascun dels elements constructius hi ha el grau de seguretat que cal, no tan sols d’acord amb les normes respectives, sinó també pel que fa als límits dels materials davant les sol·licitacions previstes.

Per tot això, fa falta estudiar de quina manera es transmet a través dels elements estructurals el conjunt de forces exteriors (forces aplicades més reaccions en els suports). Denominarem biga tot element constructiu individual que permeta la transmissió de les forces exteriors en l’interior de qualsevol construcció tècnica. Es tracta de cossos allargats en els quals predomina una de les dimensions sobre les altres. La missió principal de les bigues és treballar a flexió i absorbir forces perpendiculars a la seua directriu.

Per tant, en aquest capítol s’entendrà el funcionament d’una biga, es calcularan les forces internes que hi actuen i es determinaran les lleis d’esforços tallants i moments flectors, així com dibuixar-les gràficament. Se suposarà que el sistema de forces que actuen sobre el sòlid, siga discret o siga continu, està contingut en el pla de simetria d’aquest. També s’aprendrà a distingir les bigues isostàtiques de les hiperestàtiques d’acord al seu grau d’hiperestatisme. L’objectiu fonamental és la resolució d’una biga, és a dir, obtenir les reaccions en els seus suports i els esforços tallants i moments flectors interns d’aquesta. En aquest estudi caldrà saber les hipòtesis simplificadores utilitzades en la resolució i els mètodes de resolució tant gràfics com analítics (mètode de les seccions o general).

Un document amb un resum del contingut teòric d’elasticitat i esforços en elements estructurals es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/22316. Podeu consultar la presentació corresponent a la sessió de teoria de bigues isostàtiques en l’adreça electrònica http://hdl.handle.net/10045/22396.

El professorat de la Universitat Politècnica de València disposa de vídeos que expliquen conceptes teòrics relacionats amb les bigues isostàtiques. A continuació podeu veure un que explica com es calculen els esforços interns en bigues sotmeses a càrregues puntuals (en castellà).

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/ySug3LIBmEM" width="398" height="224" wmode="transparent" /]

Bibliografia

Rodes Roca, J. J., Durá Doménech, A. i Vera Guarinos, J., Fonaments físics de les construccions arquitectòniques (Publicacions de la Universitat d’Alacant, Alacant, 2011). Capítol 12.

Rodes Roca, J. J., Exercicis i problemes dels fonaments físics d’arquitectura. I. Vectors lliscants i geometria de masses (ECU, Alacant, 2009)

Tipler, P. A. i Mosca, G., Física per a la ciència i la tecnologia, Volum 1 (Reverté, Barcelona, 2010). Capítols 1 i 12.