Category: Objectius

Categories
Assignatura Objectius Temes

Tema 3. Centres de gravetat de superfícies planes

Una situació freqüent en la pràctica arquitectònica és l’actuació de sistemes de forces pes que actuen sobre un element estructural distribuïdes discretament o en forma contínua. Aquest és un cas particular de sistema de vectors lliscants paral·lels que es pot reduir a una resultant aplicada en el centre del sistema. El centre del sistema de forces pes l’anomenarem centre de gravetat G.

Per tant, en aquest capítol s’aprendrà a calcular centres de gravetat de cossos lineals, bidimensionals i tridimensionals. Com a cas particular, s’aprendrà a calcular centres de gravetat de superfícies complexes.

Finalment, coneixerem i utilitzarem els teoremes de Pappos-Guldin que relacionen el centre de gravetat d’una línia o una superfície amb la superfície lateral o el volum del cos de revolució que generen en girar al voltant d’un eix donat.

En el laboratori de física es posarà en pràctica els coneixements teòrics d’aquest capítol per tal de calcular per dos mètodes diferents el centre de gravetat d’una superfície plana amb una forma irregular.

Un document amb un resum del bloc temàtic de geometria de masses es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/19107. Podeu consultar la presentació corresponent a la sessió de teoria de centres de gravetat en l’adreça electrònica http://hdl.handle.net/10045/20716.

Aquest vídeo realitzat per educa-Xile mostra una experiència on s’expliquen els conceptes de centre de gravetat, força de fricció estàtica i dinàmica.

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/xM9rZj2qQkc" 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 4.

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.

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.

El vídeo explica la gran importància de les magnituds vectorials i les seues operacions.

L’Univers Mecànic – 05 Vectors

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 longituds/Práctica 1. Medidas de longitudes

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.

Las prácticas de laboratorio son fundamentales para entender muchos fenómenos físicos, tratamiento de datos experimentales y presentación de trabajos técnicos. En esta primera práctica se explica un instrumento para medir longitudes y sus errores. Como ejercicio se trata de deducir el volumen de un cilindro a partir de las longitudes que se miden con el pie de rey en el siguiente 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.

El Palmer es un instrumento que sirve para medir con precisión dimensiones del orden de centésimas de milímetro. El instrumento consta de un tornillo micrométrico de paso constante enroscado interiormente que gira sobre una escala graduada de un collar micrométrico (tambor) donde se indica la distancia recorrida linealmente por el tornillo. El siguiente vídeo explica su funcionamiento y un ejemplo de como se utiliza para medir longitudes.

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

Categories
Assignatura Objectius Temes

Tema 1. Principis de la 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 i ací.

Els vídeos que descriuen les lleis de Newton i explica el significat de l’equació fonamental de la dinàmica, F = m·a, es troben en la següent adreça electrònica (són 26 vídeos en castellà corresponents a l’Univers Mecànic desenvolupats per l’Institut Tecnològic de Califòrnia (Caltech) explicats pel professor David L. Goodstein)

L’Univers Mecànic: Mecànica Clàssica

La presentació del curs i una revisió històrica de la Mecànica la podeu veure en el vídeo de l’adreça següent.

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

Pla d’aprenentatge

L’aprenentatge de qualsevol activitat humana està basat en el fet que tot allò que es fa s’aprén. És a dir, que si no poseu en pràctica el vostre aprenentatge mai se sabrà si l’heu assimilat o no. Si encara no està clar que significa aquesta afirmació, us propose que respongueu aquestes preguntes:

  1. Voleu preparar la mitja marató de Santa Pola, podeu explicar quin seria el vostre pla de preparació?
  2. Un ajuntament trau una plaça de funcionari per a graduats en arquitectura tècnica, podeu explicar que caldria fer per a poder participar en aquesta oposició? Imagineu un procés d’acord a la Constitució, és a dir, que només s’ha de valorar les vostres capacitats i mèrits i que no és un lloc de confiança on el principal mèrit és obeir i tancar els ulls.
  3. Us agrada l’eco-edificació i voleu presentar un projecte d’edifici amb el major aprofitament d’energia natural possible, sabeu plantejar solucions a aquesta proposta?

Doncs bé, la Física necessita el mateix pla de treball per a assolir els objectius que ens plantegem respecte a l’aprenentatge dels Fonaments Físics de les Estructures. Per tant, què heu de fer abans que comencen les classes del segon quadrimestre?

  1. Llegir la guia de l’assignatura, comprendre el procés d’avaluació contínua i les competències i objectius que haureu d’adquirir amb aquesta. Els dubtes es resoldran en classes presencials o en tutories (presencials o virtuals).
  2. Consulteu aquest bloc per al seguiment del curs o descarregueu l’OCW de l’assignatura on tindreu tot el material necessari per a l’autoaprenentatge o per a conèixer els continguts de cada sessió teòrica o pràctica.
  3. La resolució correcta d’exercicis i problemes és una eina fonamental per a saber si s’han entés els conceptes treballats durant les sessions teòriques o pràctiques. Hem fet un llibre d’exercicis d’exàmens que es pot descarregar des d’ací i pensem que pot ajudar-vos a aprendre tècniques de resolució d’exercicis.
  4. Alguna pregunta més? Aneu a la primera sessió presencial i aprofiteu-la!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Categories
Assignatura Objectius

Curs 2013-14 de FFE

Benvingudes/ts al segon quadrimestre del curs 2013-14 en què s’inicia l’assignatura de Fonaments Físics de les Estructures del grau en Arquitectura Tècnica. 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.

Bienvenidas/os al segundo cuatrimestre del segundo curso 2013-14 en el cual empieza la asignatura de Fundamentos Físicos de las Estructuras del grado en Arquitectura Técnica. 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
Objectius

Preparant la prova final

Com heu de saber, el proper 30 de maig es realitzarà l’examen final de l’assignatura. He preparat uns exercicis d’autoavaluació que es podran realitzar pel campus virtual de la Universitat d’Alacant fins al 24 de maig. Aprofiteu les últimes sessions teòriques i pràctiques per a aclarir tot allò que faça falta. Reviseu els objectius de l’assignatura i treballeu els exercicis d’exàmens que teniu a la vostra disposició. Sort i treball!!!!!

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.

Categories
Materials docents Objectius

Mètode de Maxwell-Cremona

La imatge representa la resolució pel mètode de Maxwell-Cremona d’una estructura articulada plana isostàtica i el càlcul gràfic dels esforços interns d’aquesta. Punxeu la imatge per a veure-la ampliada (autor José Antonio Vázquez Rodríguez, Departament de Tecnologia de la Construcció de l’Escola Tècnica Superior d’Arquitectura de la Universidade da Coruña).

En aquest enllaç podeu descarregar un exercici resolt en format pdf realitzat pel professorat d’aquest departament que també fa docència a l‘Escola Universitària d’Arquitectura Tècnica de la Universidade da Coruña.

Categories
Assignatura Objectius Temes

Tema 10. Entramats articulats plans

En aquest capítol estudiarem les forces i moments necessaris perquè els entramats articulats plans romanguen estàtics. Haurem d’esquematitzar les estructures identificant les càrregues que li són aplicades i calculant tant les forces que suporten els seus distints elements, com, si és el cas, les reaccions en els seus suports. S’aplicarà el concepte d’equilibri de forces en sistemes estructurals isostàtics, plans o reductibles a plans així com els conceptes bàsics relatius als esforços interns axials en les barres que componen l’entramat articulat pla.

Dins l’àmbit de les construccions arquitectòniques, els entramats articulats plans estan formats per barres coplanàries unides entre si per articulacions. Els ponts, les encavallades, les bigues, les grues i altres estructures semblants són un exemple corrent d’entramats. L’objectiu fonamental és la resolució de l’entramat, és a dir, obtenir les reaccions en els seus suports i les forces internes axials sobre els membres de l’estructura. En aquest estudi caldrà saber les hipòtesis simplificadores utilitzades en aquesta resolució, els diferents tipus d’entramats articulats bidimensionals i els mètodes de resolució que s’utilitzaran tant analítics (mètode dels nusos i Ritter) com gràfics (mètode gràfic del diagrama Maxwell-Cremona).

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 d’entramats articulats plans en l’adreça electrònica http://hdl.handle.net/10045/21913.

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 11.

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.