Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки України
Уманський державний педагогічний університет
імені Павла Тичини
Інститут природничо-математичної та технологічної освіти
Технолого-педагогічний факультет
Кафедра техніко-технологічних дисциплін
«ЗАТВЕРДЖУЮ»
Перший проректор _____________Безлюдний О.І.
_____ ___________ 20___р.
ПРОГРАМА КУРСУ
ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА
(за вимогами кредитно-модульної системи)
Умань – 2009
УДК 624.04
ББК
Программа курсу «Теоретична механіка» – Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини. – 2009 р.- 20 с.
Розробник:
Азізов Талят Нуредінович, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри техніко-технологічних дисциплін УДПУ імені Павла Тичини
Рецензенти:
Грітченко А.Г., кандидат педагогічних наук, доцент УДПУ імені Павла Тичини;
Срібняк Н.А., кандидат технічних наук, доцент Сумського національного аграрного університету
Затверджено Вченою радою Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини
(протокол № від 2009р.)
УДК 624.04
ББК
ISBN
© Уманський державний педагогічний, університет імені Павла Тичини 2009р.
Опис курсу навчальної дисципліни
«Теоретична механіка»
|
Курс 3 |
Напрям, спеціальність, освітньо – кваліфіка-ційний рівень |
Характеристика навчальної дисципліни |
|
Кількість креди-тів ЕСТS: Навчальних модулів: 3 Загальна кількість год.: 108
|
Шифр та наймену-вання галузі знань: 0101 - Педагогічна освіта. Код та напрям підготовки: 6.01.01.04.- Професійна освіта Освітньо – кваліфікаційний рівень: бакалавр
|
Обов'язкова Рік підготовки: ІІІ. Семестр 5 Лекції: 30 год. Лабораторно- прак-тичні заняття:20 год. Самостійна робота: 26 год. Індивідуальна робота:24 год. Вид контролю: заліки -, іспити -1 |
Пояснювальна записка
Механіка – одна із стародавніх наук, яка вивчає рух та взаємодію матеріальних тіл. Теоретична механіка – це розділ механіки, в якому вивчаються закони руху тіл та загальні властивості цих рухів.
Технічні проблеми, які з’являються з розвитком техніки, вимагають наукового передбачення та попереднього розрахунку, який ґрунтується на знанні законів і методів теоретичної механіки. Впровадження нових технологічних процесів, застосування нових конструкційних матеріалів, машин та механізмів неможливі без знань в області теоретичної механіки. Теоретична механіка складається з трьох розділів: статики, кінематики та динаміки.
Відповідно до цього спочатку вивчається курс статики, де студент має навчитись визначати рівновагу конструктивних систем, діючи на них зовнішні навантаження та реакції у в’язах. Потім слідує курс кінематики, який вивчає рух матеріальних тіл без врахування їх мас та діючих на них сил.
Заключною частиною курсу „Теоретична механіка” є динаміка, яка вивчає механічний рух тіл в залежності від сил, які впливають на цей рух.
Сучасне життя вимагає застосування ЕОМ в усіх галузях діяльності людини. Тому в програмі приділено достатньо уваги застосуванню ЕОМ в розрахунках з теоретичної механіки.
У вивченні курсу передбачено розглядання матеріалу з малою кількістю годин на аудиторні заняття та самостійну роботу студентів. Лекція забезпечує первинне засвоєння матеріалу. Вона озброює студента методикою роботи над курсом, дає можливість орієнтуватись в літературі.
Практичні заняття мають мету навчити студентів навичкам самостійної роботи. Тому крім розбору типових задач у дошки студентам пропонується вирішити декілька задач самостійно.
Самостійна робота студента складається з вивчення теоретичного матеріалу курсу та виконання індивідуальних завдань.
Знання, вміння та навички, що повинні набуватись при вивченні курсу теоретичної механіки, застосовуватимуться при проектуванні реальних об’єктів та при складанні відповідних технологічних процесів, що вивчаються в спеціальних курсах в вищих навчальних закладах і на уроках трудового навчання в загальноосвітніх школах.
Після вивчення курсу студент повинен знати:
Вміти:
На основі перелічених вимог складається програма курсу теоретичної механіки для підготовки студентів для роботи вчителем праці, практичного навчання в галузі деревообробки та поріднених спеціальностей.
Мета курсу: озброїти майбутніх учителів системою знань, умінь та навичок з основ теоретичної механіки для подальшого її застосування в навчально-виховному процесі трудового навчання учнів загальноосвітньої школи, проведення гурткової та факультативної роботи з технічної механіки.
Зниження балів, що застосовуються при оцінці ІНДЗ
|
Зниження балів за |
% скидки |
|
Репродуктивний рівень виконання. Значні помилки. |
60 |
|
Значні помилки при аналізі матеріалу. Відсутність висновків, схем. |
40 |
|
Аналіз матеріалу на неналежному рівні, помилки при його висвітленні. |
20 |
|
Недодержання вимог стандартів при виконанні схем |
20 |
|
Значні орфографічні та стилістичні помилки |
20 |
|
Відсутність посилань на літературні джерела |
10 |
|
Зменшення об’єму на 1 сторінку |
10 |
|
Неакуратність |
10 |
|
Використання суржику, мовних невідповідностей |
10 |
ПРОГРАМА КУРСУ «ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА»
Змістовий модуль 1. Статика
Тема 1. Основні поняття теоретичної механіки
Склад теоретичної механіки. Статика, кінематика, динаміка.
Основні поняття статики.
Умови рівноваги плоскої системи сил. В’язи та реакції у в’язях. Розподіленні та зосередженні навантаження.
Тема 2. Рівновага плоскої системи сил
Проекції сил на вісі координат. Момент сили. Розрахункові схеми.
Аналітичні умови рівноваги плоскої системи сил. Визначення реакцій у в’язях. Опорні реакції балок, визначення реакцій балок. Перевірка розрахунків.
Тема 3. Просторова система сил
Приклади просторових систем. Визначення проекцій сили на три осі координат. Аналітичні умови рівноваги просторової системи збіжних сил. Визначення рівнодіючих сил і моментів. Аналітичні умови рівноваги просторової системи довільно розміщених сил.
Тема 4. Сили тертя
Тертя ковзання. Коефіцієнт тертя. Рівновага тіла на похилій площині. Тертя кочення. Коефіцієнт тертя кочення.
Стійкість твердого тіла проти перекидання. Розрахунок на перекидання.
Тема 5. Центр ваги
Центр ваги простої фігури. Методи знаходження центра ваги. Визначення положення центра ваги складної фігури.
Змістовий модуль 2. Кінематика
Тема 6. Вступ в кінематику
Основні поняття та визначення. Способи задання руху точки: векторний, природній та координатний способи задання руху точки.
Тема 7. Швидкість і прискорення точки
Рівномірний рух точки. Швидкість точки. Проекції швидкості точки на осі координат. Визначення швидкості точки при координатному способі задання руху. Прискорення точки. Дотичне та нормальне прискорення точки. Кривизна кривої. Рівно перемінний рух точки. Визначення прискорення точки при координатному способі задання руху.
Тема 8. Поступальний і обертальний рух твердого тіла
Поступальний рух твердого тіла. Обертання твердого тіла навколо нерухомої осі. Рівномірне і рівнозмінне обертання тіла. Швидкості та прискорення точок твердого тіла, що обертається. Передача обертального руху.
Тема 9. Складний рух точки
Відносний та переносний рух. Теорема про складання швидкостей. Порівняння формул кінематики для поступального та обертального руху.
Тема 10. Плоскопаралельний рух твердого тіла
Плоскопаралельний рух твердого тіла. Розкладання руху твердого тіла на поступальний та обертальний. Швидкості точок плоскої фігури. Миттєвий центр швидкостей. Приклади на визначення швидкостей точок плоскої фігури за допомогою миттєвого центра швидкостей. Застосування ЕОМ для розрахунків з кінематики.
Змістовий модуль 3. Динаміка
Тема 11. Вступ в динаміку. Основні закони динаміки
Основні закони динаміки. Принцип незалежності дії сил. Диференціальне рівняння руху матеріальної точки. Рух матеріальної точки, кинутої під кутом до горизонту.
Тема 12. Метод кінетостатики для матеріальної точки
Метод кінетостатики. Принцип Даламбера. Сили інерції у криволінійному русі. Приклади на метод кінетостатики.
Тема 13. Робота та потужність
Робота сталої сили на прямолінійній ділянці шляху. Робота змінної сили на криволінійній ділянці шляху. Робота рівнодіючої. Теорема про роботу сили тяжіння. Робота пружної сили пружини. Потужність. Коефіцієнт корисної дії. Робота та потужність сталої сили, прикладеної до обертового тіла.
Тема 14. Загальні теореми динаміки точки
Теорема про зміну кількості руху. Теорема про зміну кінетичної енергії. Закон збереження механічної енергії.
Тема 15. Основи динаміки системи матеріальних точок
Рівняння поступального руху твердого тіла. Рівняння обертального руху твердого тіла. Кінетична енергія твердого тіла. Порівняння формул динаміки для поступального та обертального рухів твердого тіла. Поняття про балансування обертових тіл.
Структура залікового кредиту курсу
|
Тема |
Кількість годин, відведених на: |
|||
|
Лекції |
Практ. зан. |
Сам. роб. |
Інд. роб. |
|
|
Змістовий модуль 1. Статика |
||||
|
Тема 1. Основні поняття теоретичної механіки |
2 |
|||
|
Тема 2. Рівновага плоскої системи сил |
3 |
4 |
2 |
2 |
|
Тема 3. Просторова система сил |
1 |
2 |
2 |
|
|
Тема 4. Сили тертя |
2 |
2 |
2 |
|
|
Тема 5. Центр ваги |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Змістовий модуль 2. Кінематика |
||||
|
Тема 6. Вступ в кінематику |
1 |
|||
|
Тема 7. Швидкість і прискорення точки |
3 |
2 |
2 |
2 |
|
Тема 8. Поступальний і обертальний рух твердого тіла |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Тема 9. Складний рух точки |
2 |
2 |
2 |
|
|
Тема 10. Плоскопаралельний рух твердого тіла |
2 |
2 |
2 |
|
|
Змістовий модуль 3. Динаміка |
||||
|
Тема 11. Вступ в динаміку. Основні закони динаміки |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Тема 12. Метод кінетостатики для матеріальної точки |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Тема 13. Робота та потужність |
3 |
2 |
2 |
2 |
|
Тема 14. Загальні теореми динаміки точки |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Тема 15. Основи динаміки системи матеріальних точок |
1 |
2 |
2 |
|
|
Всього годин: |
30 |
20 |
26 |
24 |
Теми практичних занять
Заняття 1. Визначення реакцій у в’язях плоскої системи сил
Заняття 2. Стійкість твердого тіла проти перекидання
Заняття 3. Визначення центра ваги плоскої фігури
Заняття 4. Рівновага твердого тіла на похилій площині
Заняття 5. Швидкість і прискорення точки при прямолінійному та криволінійному русі.
Заняття 6. Поступальний і обертальний рух твердого тіла. Швидкість і прискорення точки на земній поверхні.
Заняття 7. Рух матеріальної точки, кинутої під кутом до горизонту
Заняття 8. Визначення натягу нитки при обертанні твердого тіла. Визначення центробіжної сили, діючої на автомобіль.
Заняття 9. Визначення роботи та потужності.
Заняття 10. Теорема про зміну кількості руху. Теорема про зміну кінетичної енергії.
Запитання та завдання для самостійної роботи
1. Об’єкт, предмет, мета та завдання курсу «Теоретична механіка». Склад теоретичної механіки. Статика, кінематика, динаміка.
2. Основні поняття статики.
3. Опори та типи опор. Реакції різних видів опор. В’язи та реакції в’язей.
4. Розподілені та зосереджені навантаження.
5. Проекції сил на вісі координат. Момент сили відносно осі та точки.
6. Пара сил. Плече пари сил. Момент пари сил.
7. Складання сил. Рівнодіюча сила. Складання пар сил
8. Аналітичні умови рівноваги плоскої системи сил. Опорні реакції балок.
9. Приклади просторових систем. Аналітичні умови рівноваги.
10. Збіжна система сил. Плоска система паралельних сил.
11. Рівнодіюча просторової системи збіжних сил.
12. Статично визначені та статично невизначені задачі статики.
13. Центр ваги. Методика визначення центра ваги плоскої фігури.
14. Сила тяжіння. Вага тіла.
15. Статичний момент площі. Одиниці виміру статичного моменту.
16. Визначення реакцій у в’язях плоскої системи.
17. Сили тертя. Рівновага тіла на похилій площині.
18. Коефіцієнт тертя ковзання та кочення.
19. Перевірка розрахунків при визначенні опорних реакцій балок.
20. Стійкість проти перекидання твердого тіла.
21. Тертя кочення. Принципи визначення коефіцієнту тертя кочення.
22. Початковий момент часу. Проміжок часу.
23. Траєкторія рухомій точки.
24. Дугова координата рухомої точки.
25. Природній спосіб задання руху точки.
26. Координатний спосіб задання руху точки.
27. Рівномірний рух точки. Швидкість рівномірного руху.
28. Модуль швидкості рівномірного руху.
29. Модуль швидкості нерівномірного руху.
30. Проекції швидкості на осі координат.
31. Прискорення точки. Середнє прискорення.
32. Дотичне прискорення. Модуль вектора дотичного прискорення. Його напрямок.
33. Нормальне прискорення. Його модуль і напрямок.
34. Рівно змінний рух точки.
35. Проекції прискорення на осі координат.
36. Поступальний рух твердого тіла.
37. Траєкторії точок твердого тіла при поступальному русі.
38. Швидкості і прискорення точок ті ла при поступальному русі.
39. Обертальний рух твердого тіла. Кутова координата.
40. Кутова швидкість і прискорення.
41. Рівномірний обертальний рух.
42. Рівно змінний обертальний рух.
43. Абсолютний та відносний рух матеріальної точки.
44. Пояснення абсолютного, відносного та переносного руху на прикладі.
45. Абсолютна, переносна та відносна швидкості.
46. Теорема складання швидкостей.
47. Плоскопаралельний рух твердого тіла.
48. Кутова швидкість плоскої фігури.
49. Миттєвий центр швидкостей. Визначення миттєвого центра швидкостей.
50. Визначення модуля і напряму швидкості точки фігури за допомогою миттєвого центру швидкостей.
51. Закон інерції.
52. Основне рівняння динаміки. Формулювання другого закону динаміки.
53. Визначення маси та ваги тіла.
54. Закон про дію та протидію.
55. Закон незалежності дії сил.
56. Сіла інерції матеріальної точки.
57. Сутність методу кінетостатики.
58. Модулі складових сили інерції, дотичних і нормальних до траєкторії.
59. Робота сталої сили на прямолінійному переміщенні.
60. Робота змінної сили на кінцевому переміщенні.
61. Робота сили тяжіння. Робота пружної сили пружини.
62. Середня потужність за проміжок часу. Одиниця потужності.
63. Кінська сила. Зв'язок кінської сили з потужністю в ватах.
64. Коефіцієнт корисної дії.
65. Кінетична енергія матеріальної точки.
66. Імпульс і кількість руху.
67. Момент інерції твердого тіла відносно осі.
68. Кінетична енергія твердого тіла при поступальному русі.
69. Кінетична енергія твердого тіла при обертальному русі.
Навчальний проект ( індивідуальна робота)
Індивідуальне навчально-дослідне завдання виконується в формі міні дослідження Оформляється у вигляді реферату.
Тематика міні досліджень
1. Розробити програму на ЕОМ для визначення реакцій однопрогонової балки з призвільним навантаженням (зосереджені сили, рівномірно розподілені сили, зосереджені моменти.
2. Розробити програму на ЕОМ з визначення центра ваги плоскої фігури складної форми.
3. Розробити програму на ЕОМ для визначення рівноваги твердого тіла на похилій площині з призвільним кутом нахилу і коефіцієнтом тертя.
4. Розробити програму на ЕОМ для визначення швидкості і прискорення точки автомобільного колеса.
5. Розробити програму на ЕОМ для дальності та часу польоту снаряду з призвільним кутом до горизонту та призвільній начальній швидкості.
6. Розробити програму на ЕОМ для визначення натягу нитки твердого тіла призвільної ваги при його обертанні навколо осі.
7. Розробити програму на ЕОМ для визначення роботи, необхідну на перекидання бетонного масиву призвільної форми та маси.
Розподіл балів, що присвоюються студентам
|
Модуль 1 |
Модуль 2 |
Підсумк. Контроль |
Сумарна Кількість балів |
||
|
Змістовий модуль 1 |
Змістовий модуль 2 |
Змістовий модуль 3 |
ІНДЗ |
||
|
№ тем |
10 |
30 |
100 |
||
|
1-5 |
6-10 |
11-15 |
|||
|
Максимальна кількість балів |
|||||
|
20 |
20 |
20 |
Шкала оцінювання:
90 – 100 % - (90- 100 балів) – відмінно (А);
75 - 89 % - (75 – 89 балів) – добре(ВС);
60 – 74 % - (60 – 74 балів) – задовільно (DE);
35 – 59 % - (35 – 59 балів) – незадовільно з можливістю повторного складання (FX);
1 – 34 % - (1 – 34 бали) – незадовільно з обов’язковим повторним курсом (F).
ЛІТЕРАТУРА
1. Ердеді О.О., Аникін І.В., Медведєв Ю.О., Чуйков Ю.С. Технічна механіка. – К.: Вища школа, 1983. – 368 с.
2. Ердеди А.А., Медведев Ю.А., Ардеди Н.А. Техническая механика: Теоретическая механика. Сопротивление материалов. – М.: Высшая школа, 1991. – 304 с.
4. Савин Г.Н., Кильчевский Н.А., Путята Т.В. Теоретическая механика. – К.: Гостехиздат, 1963. – 610 с.
5. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высш. школа, 1986. – 416 с.
6. Мерзон В.И. Теоретическая механика (краткий курс). – М.: Высшая школа, 1972. – 238 с.
7. Азизов Т.Н. Теория пространственной работы перекрытий. – Киев: Науковий світ, 2001. – 276 с.