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Planilla de Actividades Curriculares
Código: C1106
Materiales I
Última Actualización de la Asignatura: 05/09/2017
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Descargar Planilla N°2 [PDF]CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA
| Carrera | Plan | Carácter | Cantidad de Semanas | Año | Semestre |
|---|---|---|---|---|---|
| 03028 - Ingeniería Civil | 2018 | Obligatoria |
Totales:
0
Clases:
0
Evaluaciones:
0
|
2do |
4º - |
CORRELATIVIDADES
INFORMACIÓN GENERAL
PLANTEL DOCENTE
OBJETIVOS
Formar al alumno en los conceptos básicos y técnicas experimentales para la caracterización mecánica de los materiales (ligantes cálcicos y hormigones corresponden a Materiales II – C1109) usados en la ingeniería civil. Estudiar la estructura, composición y propiedades de los principales materiales de aplicación en Ingeniería Civil. Formar al alumno en el conocimiento y empleo de las normas de ensayo de aplicación a los materiales estudiados. Formar al alumno en los criterios para la selección y uso de materiales.
PROGRAMA SINTÉTICO
Diagramas de fase. Diagrama Fe-C. Tratamientos térmicos. Aceros aleados de uso en ingeniería civil.
Siderurgia. Dureza y plegado. Comportamiento de los metales frente a altas temperaturas. Tenacidad de fractura. Fatiga. Impacto. Tipificación. Estructura de silicatos, minerales, rocas y agregados. Materiales constituidos por polímeros. Asfaltos. Maderas.
PROGRAMA ANALÍTICO
Año: 2025, semestre: 1
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
AÑO DE APROBACIÓN: 2017 1. Observación y Ensayo de los Materiales.
Niveles de observación. Rayos X. Microscopía. Ensayos mecánicos macroscópicos. Aspectos conceptuales. Ensayos estáticos, ensayos dinámicos, ensayos no destructivos, ensayos bajo cargas de larga duración. Máquinas de ensayo. Tipos. Sistemas de control. Medición de deformaciones.
Extensometría mecánica, óptica, eléctrica y acústica. Sistemas de adquisición de datos.
2. El estado sólido: Diagrama de equilibrios de fases.
Sólidos compuestos por dos o más componentes. Soluciones sólidas. Agregados cristalinos.
Diagramas de fase con solubilidad total, solubilidad parcial e insolubilidad total al estado sólido.
Sistemas eutécticos.
3. Efectos de las solicitaciones sobre las estructuras cristalinas sencillas Conceptos de elasticidad y plasticidad en metales. Diferencias con otros materiales. Mecanismos de deformación. Deformación elástica. Deformación plástica por deslizamiento y por macla.
Deformaciones viscosas. Endurecimiento mecánico por deformación. Resistencia ideal o teórica. Ley de Orowan. Mecanismos de rotura. Fractura frágil y dúctil. Defectos e imperfeciones en los sólidos:
defectos microestructurales, dislocaciones, poros y fisuras. Influencia de los defectos sobre la resistencia y la deformación. Efecto entalladura. Distorsión del campo de tensiones y deformaciones. Soluciones analíticas de casos sencillos. Comportamiento de los materiales dúctiles y frágiles en presencia de entalladuras. Resistencia de sólidos fisurados. Introducción a la fractomecánica. Ley de Griffith y aproximación de Irwin. Factor de intensidad de tensiones. Tenacidad de fractura. Transición dúctil-
frágil. Temperatura de transición.
4. Materiales Ferrosos Diagrama Hierro-carbono. Aceros y fundiciones. Transformaciones alotrópicas. Fases.
Microestructuras. Su relación con el comportamiento mecánico. Siderurgia. Obtención de aleaciones ferrosas. Reacciones químicas. Alto Horno y reducción directa. Procesos de fabricación de aceros.
Forjado, laminado y trefilado.Tratamientos térmicos. Templado,
revenido, normalizado. Curva TTT. Conceptos básicos de soldadura. Dureza superficial. Métodos de ensayo: dureza Brinell, Rockwell y Vickers. Microdureza. Relación con otras propiedades. Aceros aleados de uso en ingeniería civil. Aceros de dureza natural, aceros aleados, aceros inoxidables, otros.
5. Comportamiento de los metales bajo solicitaciones de tracción mecánicas. Límite de fluencia, tensión convencional de fluencia, alargamiento porcentual. Ley de homología. Curvas de tensiones nominales y de tensiones verdaderas. Análisis comparativo de curvas para distintos tipos de aceros. Normas de ensayo. Criterios de recepción y control de calidad.
6. Comportamiento de los metales frente a altas temperaturas Cargas de corta duración. Cargas de larga duración. Creep: mecanismos de deformación, resistencia al escurrimiento viscoso, métodos de ensayo, parámetros y criterios de diseño. Relajación:
micromecanismos, métodos de ensayo, parámetros y criterios de diseño.
7. Comportamiento de los metales frente a acciones dinámicas Comportamiento bajo la acción de cargas cíclicas. Fractura por fatiga. Mecanismos de nucleación y propagación subcrítica de fisuras. Factores que afectan a la vida útil. Métodos de ensayo. Curvas y diagramas característicos: curvas S-N, diagrama de Smith. Enfoque fractomecánico. Ley de Paris.
Parámetros y criterios de diseño. Influencia del medio ambiente. Comportamiento bajo cargas y deformaciones aplicadas a alta velocidad. Choque e impacto. Influencia de la velocidad y la temperatura. Métodos de ensayo. Criterios de diseño.
8. Tipificación de aceros Aceros de aplicación en chapas, perfiles, barras, cables pretensados, tubos estructurales y para conducción. Criterios de selección. Análisis de normativas. Criterios de conformidad. Control de calidad.
9. Estructura de silicatos, minerales, rocas y agregados Estructura de los silicatos. Minerales constituyentes de las rocas, microestructura, propiedades.
Incidencia en el comportamiento mecánico y durabilidad de las rocas. Características ingenieriles de las rocas. Agregados: clasificación, explotación de canteras y obtención, propiedades físicas y mecánicas, granulometría, sustancias perjudiciales, durabilidad, metodologías de evaluación,
especificaciones, análisis de normativas.
10. Asfaltos Composición, microestructura y propiedades. Asfaltos diluidos, emulsiones, asfaltos modificados.
Ensayos físicos y mecánicos. Normas y especificaciones. Mezclas en caliente y en frío. Composición métodos de ensayo y propiedades
11. Maderas Maderas naturales. Micro y macroestructura. Anomalías y defectos. Características físicas y mecánicas. Humedad, densidad, estabilidad dimensional. Métodos de ensayo. Protección de la madera. Criterios de recepción. Maderas artificiales: tipos y aplicaciones.
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
AÑO DE APROBACIÓN: 2017 1. Observación y Ensayo de los Materiales.
Niveles de observación. Rayos X. Microscopía. Ensayos mecánicos macroscópicos. Aspectos conceptuales. Ensayos estáticos, ensayos dinámicos, ensayos no destructivos, ensayos bajo cargas de larga duración. Máquinas de ensayo. Tipos. Sistemas de control. Medición de deformaciones.
Extensometría mecánica, óptica, eléctrica y acústica. Sistemas de adquisición de datos.
2. El estado sólido: Diagrama de equilibrios de fases.
Sólidos compuestos por dos o más componentes. Soluciones sólidas. Agregados cristalinos.
Diagramas de fase con solubilidad total, solubilidad parcial e insolubilidad total al estado sólido.
Sistemas eutécticos.
3. Efectos de las solicitaciones sobre las estructuras cristalinas sencillas Conceptos de elasticidad y plasticidad en metales. Diferencias con otros materiales. Mecanismos de deformación. Deformación elástica. Deformación plástica por deslizamiento y por macla.
Deformaciones viscosas. Endurecimiento mecánico por deformación. Resistencia ideal o teórica. Ley de Orowan. Mecanismos de rotura. Fractura frágil y dúctil. Defectos e imperfeciones en los sólidos:
defectos microestructurales, dislocaciones, poros y fisuras. Influencia de los defectos sobre la resistencia y la deformación. Efecto entalladura. Distorsión del campo de tensiones y deformaciones. Soluciones analíticas de casos sencillos. Comportamiento de los materiales dúctiles y frágiles en presencia de entalladuras. Resistencia de sólidos fisurados. Introducción a la fractomecánica. Ley de Griffith y aproximación de Irwin. Factor de intensidad de tensiones. Tenacidad de fractura. Transición dúctil-
frágil. Temperatura de transición.
4. Materiales Ferrosos Diagrama Hierro-carbono. Aceros y fundiciones. Transformaciones alotrópicas. Fases.
Microestructuras. Su relación con el comportamiento mecánico. Siderurgia. Obtención de aleaciones ferrosas. Reacciones químicas. Alto Horno y reducción directa. Procesos de fabricación de aceros.
Forjado, laminado y trefilado.Tratamientos térmicos. Templado,
revenido, normalizado. Curva TTT. Conceptos básicos de soldadura. Dureza superficial. Métodos de ensayo: dureza Brinell, Rockwell y Vickers. Microdureza. Relación con otras propiedades. Aceros aleados de uso en ingeniería civil. Aceros de dureza natural, aceros aleados, aceros inoxidables, otros.
5. Comportamiento de los metales bajo solicitaciones de tracción mecánicas. Límite de fluencia, tensión convencional de fluencia, alargamiento porcentual. Ley de homología. Curvas de tensiones nominales y de tensiones verdaderas. Análisis comparativo de curvas para distintos tipos de aceros. Normas de ensayo. Criterios de recepción y control de calidad.
6. Comportamiento de los metales frente a altas temperaturas Cargas de corta duración. Cargas de larga duración. Creep: mecanismos de deformación, resistencia al escurrimiento viscoso, métodos de ensayo, parámetros y criterios de diseño. Relajación:
micromecanismos, métodos de ensayo, parámetros y criterios de diseño.
7. Comportamiento de los metales frente a acciones dinámicas Comportamiento bajo la acción de cargas cíclicas. Fractura por fatiga. Mecanismos de nucleación y propagación subcrítica de fisuras. Factores que afectan a la vida útil. Métodos de ensayo. Curvas y diagramas característicos: curvas S-N, diagrama de Smith. Enfoque fractomecánico. Ley de Paris.
Parámetros y criterios de diseño. Influencia del medio ambiente. Comportamiento bajo cargas y deformaciones aplicadas a alta velocidad. Choque e impacto. Influencia de la velocidad y la temperatura. Métodos de ensayo. Criterios de diseño.
8. Tipificación de aceros Aceros de aplicación en chapas, perfiles, barras, cables pretensados, tubos estructurales y para conducción. Criterios de selección. Análisis de normativas. Criterios de conformidad. Control de calidad.
9. Estructura de silicatos, minerales, rocas y agregados Estructura de los silicatos. Minerales constituyentes de las rocas, microestructura, propiedades.
Incidencia en el comportamiento mecánico y durabilidad de las rocas. Características ingenieriles de las rocas. Agregados: clasificación, explotación de canteras y obtención, propiedades físicas y mecánicas, granulometría, sustancias perjudiciales, durabilidad, metodologías de evaluación,
especificaciones, análisis de normativas.
10. Asfaltos Composición, microestructura y propiedades. Asfaltos diluidos, emulsiones, asfaltos modificados.
Ensayos físicos y mecánicos. Normas y especificaciones. Mezclas en caliente y en frío. Composición métodos de ensayo y propiedades
11. Maderas Maderas naturales. Micro y macroestructura. Anomalías y defectos. Características físicas y mecánicas. Humedad, densidad, estabilidad dimensional. Métodos de ensayo. Protección de la madera. Criterios de recepción. Maderas artificiales: tipos y aplicaciones.
BIBLIOGRAFÍA
Año: 2025, semestre: 1
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
1. Avner. Introducción a la metalurgia física. Mc Graw Hill.1979.
2. Jastrzebski, Z.. Naturaleza y propiedades de los materiales para ingeniería. Interamericana.1979.
3. Calvo Rodes. Metales y aleaciones. Inta. Madrid 1968.
4. Fernandez del Campo,J. Pavimentos bituminosos en frío. Ed. Técnicos asociados. Barcelona 1983.
5.Pfeiffer, J. The properties of asphaltic bitumens.Ed. Elsevier. 1950.
6. Jastrzebbski, Z.D. Naturaleza y propiedades de los materiales para ingeniería. Ed. Interamericana.
México 1982.
7. Delpech, S. Estudio y Ensayo de Materiales. CEILP. La Plata 1967.
8. Flinn, R. A y Trojan, P. K. Materiales de Ingeniería y sus aplicaciones. Ed. Mc Grow Hill Latinoamericana. México 1982.
9. Guy, A. G. Fundamentos de ciencia de materiales. Mc. Grow Hill Latinoamericana. México 1982.
10.Van Vlack, L. H. Materiales para ingeniería. Cia. Editorial Continental S. A. México 1981.
11. Thornton, P. A. y Colángelo V. A. Ciencia de materiales para ingeniería. Prentice Hall Interamericana . A. México 1987.
12. Shackelford, J. Guemes A. Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. 4ta Edición.
Prentice Hall. Madrid 1998.
13. Davis, H. y Troxell G. Ensaye e Inspección de los Materiales en Ingeniería. Cia. Editorial Continental. México 1979.
14. Helfgot, A. Ensayo de Materiales. Ed. Kapeluz. Buenos Aires 1979.
15. Askeland, D. La Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Grupo Editor Iberoamérica. México 1987.
16. Smith, W. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. Mc Graw Hill. Madrid 1993.
17.Neville, A. M. Tecnología del Concreto, tomo I. IMCYC. 1975.
18.Mehta, P. K. Concrete Structure, Properties and Materials. Prentice Hall, INC. 1986.
19.Mindess, S. and Young, J. F. Concrete. Prentice Hall, INC. 1981.
Bibliotecas para consultar:
1) Facultad de Ingeniería UNLP.
2) LEMIT.
3) Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional La Plata.
4) Instituto del Cemento Portland.
5) Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón.
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
1. Avner. Introducción a la metalurgia física. Mc Graw Hill.1979.
2. Jastrzebski, Z.. Naturaleza y propiedades de los materiales para ingeniería. Interamericana.1979.
3. Calvo Rodes. Metales y aleaciones. Inta. Madrid 1968.
4. Fernandez del Campo,J. Pavimentos bituminosos en frío. Ed. Técnicos asociados. Barcelona 1983.
5.Pfeiffer, J. The properties of asphaltic bitumens.Ed. Elsevier. 1950.
6. Jastrzebbski, Z.D. Naturaleza y propiedades de los materiales para ingeniería. Ed. Interamericana.
México 1982.
7. Delpech, S. Estudio y Ensayo de Materiales. CEILP. La Plata 1967.
8. Flinn, R. A y Trojan, P. K. Materiales de Ingeniería y sus aplicaciones. Ed. Mc Grow Hill Latinoamericana. México 1982.
9. Guy, A. G. Fundamentos de ciencia de materiales. Mc. Grow Hill Latinoamericana. México 1982.
10.Van Vlack, L. H. Materiales para ingeniería. Cia. Editorial Continental S. A. México 1981.
11. Thornton, P. A. y Colángelo V. A. Ciencia de materiales para ingeniería. Prentice Hall Interamericana . A. México 1987.
12. Shackelford, J. Guemes A. Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. 4ta Edición.
Prentice Hall. Madrid 1998.
13. Davis, H. y Troxell G. Ensaye e Inspección de los Materiales en Ingeniería. Cia. Editorial Continental. México 1979.
14. Helfgot, A. Ensayo de Materiales. Ed. Kapeluz. Buenos Aires 1979.
15. Askeland, D. La Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Grupo Editor Iberoamérica. México 1987.
16. Smith, W. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. Mc Graw Hill. Madrid 1993.
17.Neville, A. M. Tecnología del Concreto, tomo I. IMCYC. 1975.
18.Mehta, P. K. Concrete Structure, Properties and Materials. Prentice Hall, INC. 1986.
19.Mindess, S. and Young, J. F. Concrete. Prentice Hall, INC. 1981.
Bibliotecas para consultar:
1) Facultad de Ingeniería UNLP.
2) LEMIT.
3) Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional La Plata.
4) Instituto del Cemento Portland.
5) Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón.
ACTIVIDADES PRÁCTICAS
Prácticas de Laboratorio: El curso incluye en su desarrollo las siguientes prácticas de Laboratorio, que se organizarán por comisiones de hasta veinte (20) alumnos. Laboratorio Nº1: Máquinas de ensayo y extensometría. Laboratorio Nº2: Tracción de aceros, Laboratorio Nº3: Microscopía metalúrgica,
Laboratorio N°4 Dureza e Impacto, Laboratorio N°5 Maderas, Laboratorio N°6 Asfaltos y mezclas asfálticas y Laboratorio N°7 Agregados. Las prácticas de laboratorio arriba mencionadas se desarrollarán en Laboratorios del Departamento de Ingeniería Civil. Las prácticas delaboratorio son de asistencia obligatoria por parte del alumno y para su aprobación cada alumnodebe, además de concurrir a las mismas, presentar un informe técnico por escrito con los resultados de los ensayos y mediciones realizadas en la práctica y aprobar una evaluación oral mediante la cual deberá acreditar los conocimientos adquiridos en cada una de las prácticas de Laboratorio. Los Laboratorios tiene una carga horaria promedio de tres (3) horas, lo que totaliza para todo el curso unacarga horaria total de 21 horas. Trabajos de Gabinete. Para facilitar la asimilación de los conocimientos impartidos, se desarrollan trabajos de gabinete en donde el alumno debe resolver, con la asistencia del docente,
distintos problemas y ejercicios de aplicación vinculados con los temas expuestos en clase y en laboratorio. Esta actividad tiene además por objetivo ejercitar al alumno enla formación de criterios propios para la integración del conocimiento y la resolución de problemas concretos. Esta actividad tiene una carga horaria total de 19 horas.
Laboratorio N°4 Dureza e Impacto, Laboratorio N°5 Maderas, Laboratorio N°6 Asfaltos y mezclas asfálticas y Laboratorio N°7 Agregados. Las prácticas de laboratorio arriba mencionadas se desarrollarán en Laboratorios del Departamento de Ingeniería Civil. Las prácticas delaboratorio son de asistencia obligatoria por parte del alumno y para su aprobación cada alumnodebe, además de concurrir a las mismas, presentar un informe técnico por escrito con los resultados de los ensayos y mediciones realizadas en la práctica y aprobar una evaluación oral mediante la cual deberá acreditar los conocimientos adquiridos en cada una de las prácticas de Laboratorio. Los Laboratorios tiene una carga horaria promedio de tres (3) horas, lo que totaliza para todo el curso unacarga horaria total de 21 horas. Trabajos de Gabinete. Para facilitar la asimilación de los conocimientos impartidos, se desarrollan trabajos de gabinete en donde el alumno debe resolver, con la asistencia del docente,
distintos problemas y ejercicios de aplicación vinculados con los temas expuestos en clase y en laboratorio. Esta actividad tiene además por objetivo ejercitar al alumno enla formación de criterios propios para la integración del conocimiento y la resolución de problemas concretos. Esta actividad tiene una carga horaria total de 19 horas.
METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
Las asignaturas se encuentran organizadas para la atención de alumnos que cursen por Promoción Directa y por Promoción por Examen Final, y se basa en el dictado de clases teóricas-prácticas, y la realización de experiencias en laboratorio y visitas a obras. Al comienzo del curso la cátedra informa al alumno sobre el cronograma de clases y prácticas de laboratorio incluyendo los contenidostemáticos que se abordarán en cada caso. Asimismo, se le informa sobre el régimen de cursada, la metodología de evaluación y las fechas previstas para las mismas. En lo que se refiere al desarrollode las clases se fomenta que el alumno concurra a las mismas luego de una primera lectura del tema de modo que el docente concentre sus explicaciones en los conceptos que considere más importantes y/o dificultosos. A su vez esto pretende favorecer el diálogo y discusión y la formulación depreguntas por los alumnos. El alumno cuenta con el material necesario para el seguimiento de la asignatura sobre la base de la bibliografía existente o accesible a través de la biblioteca de la Facultad, apuntes confeccionados por la propia Cátedra y material disponible en la web. En forma paralela al desarrollo de las clases sobre un determinado tema se articulan las actividades prácticasen laboratorio y los problemas de clase. Estos últimos consisten fundamentalmente en la resolución de problemas y ejercicios prácticos, análisis de normas y especificaciones. Estas actividades son abordadas por el alumno de manera individual o en pequeños grupos con el apoyo del profesor que presentó el tema y los auxiliares docentes de la cátedra quienes asisten al alumno en la realización de esta tarea. La realización de estos trabajos tiene por objetivo consolidar en el alumno los conocimientos impartidos en la exposición de clase vinculando los con la observación de las propiedades y aplicaciones de los materiales en la realidad cotidiana, así como con problemas concretos de la práctica profesional. Las prácticas en laboratorio se desarrollan por comisiones de no más de 20 alumnos bajo la tutoría de un auxiliar docente. El alumno debe asistir a la práctica con conocimiento previo del tema a desarrollar a partir de la lectura crítica de la guía del trabajo de laboratorio de modo que el auxiliar a cargo de la práctica pueda centrar sus explicaciones en los
conceptos más importantes de la misma. Estas prácticas tienen por objeto presentar al alumno el equipamiento, las técnicas de medición y los métodos experimentales más usuales aplicados en el estudio, caracterización, control de calidad y recepción de los materiales que utilizará en la práctica profesional. La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria para todos los alumnos, tanto para los que opten por el régimen de Promoción Directa como aquellos que lo hagan por la Promoción por Examen Final. Además de la asistencia, los alumnos deben rendir y aprobar individualmente cada una de las prácticas de laboratorio previa presentación de un informe escrito que será evaluado por el auxiliar docente. Finalmente se procura desarrollar en el estudiante habilidades específicas para el análisis crítico y la correcta expresión oral y escrita.
conceptos más importantes de la misma. Estas prácticas tienen por objeto presentar al alumno el equipamiento, las técnicas de medición y los métodos experimentales más usuales aplicados en el estudio, caracterización, control de calidad y recepción de los materiales que utilizará en la práctica profesional. La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria para todos los alumnos, tanto para los que opten por el régimen de Promoción Directa como aquellos que lo hagan por la Promoción por Examen Final. Además de la asistencia, los alumnos deben rendir y aprobar individualmente cada una de las prácticas de laboratorio previa presentación de un informe escrito que será evaluado por el auxiliar docente. Finalmente se procura desarrollar en el estudiante habilidades específicas para el análisis crítico y la correcta expresión oral y escrita.
SISTEMA DE EVALUACIÓN
La metodología de evaluación se rige en acuerdo a lo dispuesto en la Ordenanza Nº 28 de la Facultad. A mediados y al final del semestre se toman las evaluaciones parciales en oportunidad de los dos períodos de tres semanas consecutivas fijados por la Facultad a tal efecto. En las semanas de evaluación los alumnos disponen de clases de consulta. En la primera semana se tomará la primera fecha de cada parcial y en la tercera su recuperatorio. Al final del semestre se dispone de una fecha especial de recuperación (flotante) en la que se podrá recuperar cualquiera de los parciales. Para obtener la aprobación de la materia por Promoción Directa se requiere que el alumno: a) apruebe el 100% de los trabajos prácticos de laboratorio, b) haya aprobado las evaluaciones parciales con nota igual o mayor que 4 y haber alcanzado entre ambas un promedio igual o mayor que 6. Para obtener la aprobación de la materia por Examen Final se requiere que el alumno: a) apruebe el 100% de los trabajos prácticos de laboratorio, b) alcance en cada evaluación parcial una nota mayor o igual a cuatro,
y c) apruebe el examen final.
y c) apruebe el examen final.
MATERIAL DIDÁCTICO
La cátedra cuenta con apuntes, copia de presentaciones de las clases teóricas, guías de trabajos de laboratorio y guías de trabajos de gabinete accesibles mediante la página de la catedra.