M.C. Carlos Alberto Velázquez Casillas - Mecánica Vectorial Para Ingenieros (Estática)

Mecánica vectorial para ingenieros (estática)

M.C. Carlos Alberto Velázquez Casillas

Copyright © 2016 por M.C. Carlos Alberto Velázquez Casillas.

ISBN: Tapa Blanda 978-1-4633-9675-6

Libro Electrónico 978-1-4633-9676-3

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Fecha de revisión: 13/12/2016

Palibrio

1663 Liberty Drive

Suite 200

Bloomington, IN 47403

Contents

A mi hermana Silvia, a mi mamá Nena y a mi papá Rafael, con agradecimiento y por los recuerdos más hermosos.

A mis hermanos Rafael, Tere, Diana, Esteban y Héctor con mucho cariño.

A mi esposa Cuquita y a mis hijos Esteban, Verónica y Karla, con mucho amor y como una muestra de que no hay imposibles en la vida.

A la Lic. Rosaura Estrada Montelongo y a Maida Liliana Vargas González con agradecimiento por haberme ayudado a la edición de este libro

BIOGRAFÍA DEL AUTOR

El autor nació en Nuevo Laredo Tamaulipas un 4 de noviembre de 1947, cursó sus estudios de primaria, secundaria y bachillerato en esa ciudad, posteriormente estudió la carrera de Ingeniero Mecánico Electricista en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la universidad Autónoma de Nuevo León y después estudió la Maestría en Ciencias de la Enseñanza de las Ciencias en el área de matemáticas en el Centro Interdisciplinario de Investigación y Docencia en Educación Técnica en Querétaro, México.

Trabajó 30 años en la Comisión Federal de Electricidad jubilándose como Superintendente de Zona Victoria Tamaulipas y también trabajó 30 años en el Instituto Tecnológico de Cd. Victoria como docente impartiendo las clases de Estática, Matemáticas I, Matemáticas II, Electricidad y Magnetismo, Física I e Instalaciones Eléctricas logrando también su jubilación. Actualmente es Verificador de Instalaciones Eléctricas. Su experiencia como docente lo motivó para editar un libro que sirviera al mismo tiempo para los maestros y para los alumnos de la materia de Estática.

RESUMEN DEL LIBRO

Este libro de Mecánica Vectorial para Ingenieros (Estática), fue elaborado como un libro que sirva para el maestro para impartir el curso de Estática, así mismo para el alumno para que pueda estudiar dicha materia sin ayuda de maestro, ya que está escrito de tal manera que se está dando el curso de lo que escribe el maestro en el pizarrón y los comentarios que se hacen al explicar la clase.

El libro contiene una parte donde se repasan los conocimientos previos que tiene que tener el alumno para el curso de Estática. Además consta de 5 capítulos. En el capítulo I se trata del Análisis de partículas donde se estudian las fuerzas en dos y tres dimensiones y el equilibrio de una partícula. En el capítulo II es el Análisis del cuerpo rígido donde se estudia las fuerzas del cuerpo rígido, momentos de una fuerza, sistemas equivalentes de fuerzas, los diagramas de cuerpo libre y el equilibrio de un cuerpo rígido. El Capítulo III son los métodos de análisis de estructuras isostáticas, donde se estudian las armaduras, los marcos isostáticos, las máquinas de baja velocidad y el trabajo virtual. El Capítulo IV son las propiedades de áreas planas y líneas, donde se estudian los momentos de líneas y áreas, Centroides y Centros de gravedad. El Capítulo V es la Fricción, donde se estudian las fuerzas de rozamiento.

Cada capítulo tiene problemas para practicar, la mitad de ellos tiene resultados y la otra mitad no los tiene para que el alumno pueda consultar con los demás compañeros los resultados obtenidos, para así autoevaluar sus conocimientos.

El Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria inició a preparar profesionistas a partir de Octubre de 1975 y cuenta en la actualidad con las carreras de Ingeniería Civil, Ingeniería Industrial, Ingeniería en Sistemas Computacionales, Ingeniería en Electrónica, Ingeniería Mecánica, Licenciatura en Informática, Licenciatura en Biología y las Maestrías en Biología y Ciencias de la Enseñanza de las Ciencias. Este libro de la asignatura de Estática, está diseñado para su aplicación en los Institutos Tecnológicos de nuestro país.

Nuestro país igual que el resto del mundo, está viviendo momentos de gran trascendencia y cambios que exigen que el sistema educativo de México lleve acciones para mejorar la calidad de la educación. El Sistema Nacional de Institutos Tecnológicos, preocupado por mejorar la calidad de la educación y asegurar la adquisición de nuevas herramientas que faciliten el proceso de enseñanza-aprendizaje con el fin de producir mejores profesionistas, se ha dado a la tarea de capacitar a los catedráticos en maestrías en la enseñanza de las ciencias, que permite que el catedrático aplique posteriormente sus enseñanzas con los alumnos inscritos en su Instituto Tecnológico.

Dentro de las carreras de Ingeniería Civil y de Ingeniería Mecánica, se imparte la asignatura de Estática de la cual se tiene una gran variedad de libros de diferentes autores, pero que no contienen exactamente el programa de estudio de la misma. De acuerdo a lo anterior, el autor, aprovechando los conocimientos adquiridos en la maestría de la enseñanza de las ciencias y buscando aplicar la experiencia adquirida como catedrático de la materia de Estática, elaboró el presente libro de texto buscando que contenga exactamente el programa de estudio autorizado, además que contenga ejemplos de cada tema tratado y problemas a resolver por parte del alumno.

Este libro permitirá al alumno y al profesor mejorar el proceso enseñanza-aprendizaje llevando a ambos a una aplicación directa en la materia en base al programa de estudio sin desviarse con otros temas fuera del mismo. En este libro se utiliza un lenguaje sencillo y directo que permite al alumno entender con mayor facilidad el tema tratado, situación que no se presenta en los libros actuales y que provoca que el alumno interprete erróneamente algunas situaciones que se presentan.

La experiencia del autor como docente de la asignatura de Estática le ha permitido observar que los errores y dudas más frecuentes de los alumnos al resolver problemas de Estática, son al aplicar el álgebra y la trigonometría, motivo por el cual en este libro se inicia con un recordatorio de los temas que se aplican en la solución de problemas. De igual modo en algunos capítulos se demuestran algunas fórmulas aplicando unos principios de cálculo diferencial e integral, por lo que también se hace un recordatorio de las fórmulas a aplicar.

El programa de Estática consta de cinco capítulos, siendo éstos, Análisis de partículas, Análisis de cuerpo rígido, Métodos de análisis de estructuras isostáticas, Propiedades de áreas planas y líneas, y por último Fricción. El conocimiento de estos temas reforzarán las materias subsecuentes como lo son Resistencia de materiales, Introducción a la mecánica del medio continuo, Dinámica y Mecánica de fluidos; así mismo le permitirán al alumno conceptuar más los fundamentos de su perfil profesional.

El alumno al utilizar este libro adquirirá los conocimientos de la asignatura de Estática y tendrá habilidades para la solución de problemas; sí se requiere, por parte del alumno aplicar los conocimientos adquiridos en cada unidad, resolviendo los problemas que se tienen al final de cada tema, para ello se tienen problemas con resultados y otros sin mencionar el resultado, esto último es con el fin de que el alumno acuda con sus compañeros para intercambiar impresiones sobre el resultado de los problemas o para hacerlos en equipo, esto ayudará al alumno a socializarse y que su actitud sea para el trabajo en equipo ya que en el futuro cuando ejerza su profesión, el trabajo profesional siempre será en equipo.