Теоретическая механика: Учебно-методический комплекс (Содержание курса. Темы практических и лабораторных занятий. Тесты)

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

специальность: 190701.65 – Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильный транспорт)

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2011

ББК 22.21

      Т 33       Теоретическая механика: учебно-методический комплекс / авт.-сост. В.С. Малиновский.– СПб.: ИВЭСЭП, 2011. – 41 с.

с.

Утвержден на заседании кафедры автомобилей и автомобильного транспорта, протокол № 12 от 18 октября  2010 г.

Утвержден и рекомендован к печати Научно-методическим Советом, протокол № 4 от 24.01.2011 г.

Автор-составитель доктор технических наук, профессор

В.С. Малиновский

Рецензент доктор технических наук, профессор В.С. Демиденко

Ответственная за выпуск

Н. А. Фролова

Компьютерные работы

М. П. Жуковой

© В.С.Малиновский, 2011

©  СПбИВЭСЭП, 2011

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дисциплина «Теоретическая механика» имеет целью подготовить инженера, способного применить основные законы и общие принципы механики при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин, а также при решении прикладных задач в процессе его последующей самостоятельной работы по специальности. Предметом изучения дисциплины «Теоретическая механика» являются общие законы движения и равновесия материальных тел и возникающие при этом взаимодействия между телами.

Задачи обучения по дисциплине «Теоретическая механика»:

·  дать обучаемым знания, необходимые для усвоения механических явлений, с которыми будущему специалисту придется сталкиваться в своей практической деятельности;

·  привить навыки применения основных законов и общих принципов механики для решения прикладных задач, для самостоятельного овладения всем новым, что понадобится осваивать в ходе дальнейшего научно-технического прогресса;

·  воспитывать познавательную активность, культуру творческого мышления.

В результате изучения дисциплины «Теоретическая механика» обучаемый должен:

иметь представление:

·  об основных .разделах теоретической механики;

·  об областях практического применения физических эффектов и законов теоретической механики в процессе разработки и эксплуатации различных видов транспорта;

знать:

·  о поведении идеализированных механических систем под действием сил различной природы;

·  методы исследования механических устройств транспортных систем;

уметь:

·  использовать методы статики, кинематики и динамики для анализа механических и электромеханических систем;

иметь навык:

·  решения задач теоретической механики с прикладной направленностью.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Раздел 1. СТАТИКА

Т е м а 1. Основные понятия статики

Плоская система сходящихся сил. Предмет теоретической механики. Основные понятия теоретической механики. Предмет статики. Аксиомы статики. Система сходящихся сил.

Т е м а 2. Система произвольно расположенных сил  

Момент силы относительно точки. Момент силы относительно оси. Пара сил. Момент пары сил. Главный вектор и главный момент системы сил. Условия равновесия произвольной плоской системы сил. Центр тяжести.

Раздел 2. КИНЕМАТИКА

Т е м а 3. Кинематика точки

Предмет кинематики. Задачи кинематики. Векторный способ задания движения точки. Координатный способ задания движения точки. Естественный способ задания движения точки.

Т е м а 4. Кинематика твердого тела

Поступательное движение твердого тела. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Плоскопараллельное движение твердого тела.

Т е м а 5. Сложное движение точки твердого тела

Абсолютное, относительное и переносное движения точки. Теорема о сложении скоростей. Теорема о сложении ускорений. Кориолисово ускорение. Понятие о сложном движении твердого тела.

Раздел 3. ДИНАМИКА

Т е м а 6. Динамика материальной точки

Предмет динамики. Основные понятия и законы динамики. Дифференциальное уравнение движения материальной точки в декартовых координатах и при естественном способе задания движения. Две основные задачи динамики точки.

Т е м а 7. Общие теоремы динамики

Дифференциальные уравнения движения механической системы. Теорема о движении центра масс. Закон сохранения движения центра масс. Количество движения материальной точки и механической системы. Теоремы об изменении количества движения материальной точки и механической системы. Закон сохранения количества движения. Теорема об изменении кинетического момента точки и системы относительно центра и относительно оси. Закон сохранения кинетического момента системы. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки и механической системы.

Т е м а 8. Аналитическая динамика. Теория удара

Явление удара. Основное уравнение теории удара. Коэффициент восстановления при ударе. Принцип Даламбера для материальной точки и механической системы. Принцип возможных перемещений. Общие уравнения динамики. Обобщенные координаты и обобщенные скорости. Обобщенные силы. Дифференциальные уравнения движения системы в обобщенных координатах.

ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Теоретическая механика является одной из дисциплин, обеспечивающих подготовку специалиста широкого профиля, способного изучать новую технику и технически грамотно ее эксплуатировать.

Высшая математика является теоретической основой механики. Раздел «Статика» должен изучаться после освоения обучаемыми векторной алгебры, «Кинематика» – после прохождения дифференциального и интегрального исчислений. Изучение теории и решение задач по разделу «Динамика» невозможно без знания методов решения дифференциальных уравнений