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

№ п/п	Название темы	Количество часов
		Очная форма обучения			Очно-заочная форма обучения			Заочная форма обучения
		лекции	практические занятия	лабораторные занятия	лекции	практические занятия	лабораторные занятия	лекции	практические занятия	лабораторные занятия
Раздел 1. СТАТИКА
1.	Основные понятия статики. Система сходящихся сил	2	2		2			2
2.	Произвольная система сил	2		2		2	2			2
Раздел 2. КИНЕМАТИКА
3.	Кинематика точки	2	2		2				1
4.	Кинематика твердого тела	2	2		2
5.	Сложное движение точки и твердого тела	2	2			2
Раздел 3. ДИНАМИКА
6.	Динамика материальной точки	2	2		2			2	1
7	Общие теоремы динамики	4	2	2	2
8.	Аналитическая динамика. Теория удара	2				2
	Экзамен
	Всего по дисциплине	18	12	4	10	6	2	4	2	2

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

№ п/п	№ темы	Виды учебных занятий	Количество часов	Тема и учебные вопросы занятий
1	2	3	4	5
Раздел 1. СТАТИКА
2	1	Практическое занятие № 1	2	Решение задач статики
				1.Общая схема решения
				2.Решение задач на равновесие тела под действием сходящихся сил
3	2	Лабораторное занятие № 1	2	Определение центров тяжести тел различной формы
Раздел 2. КИНЕМАТИКА
4	3	Практическое занятие № 2	2	Решение задач кинематики точки
5	4	Практическое занятие № 3	2	Решение задач кинематики твёрдого тела
6	5	Практическое занятие № 4	2	Решение задач сложного движения твёрдого тела
Раздел 3. ДИНАМИКА
7	6	Практическое занятие № 5	2	Решение двух основных задач динамики точки
8	7	Практическое занятие № 6	2	Решение задач на общие теоремы динамики точки и системы
9	7	Лабораторное занятие № 2	2	Определение моментов инерции тел

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