Рабочая программа дисциплины «Теоретическая механика» (Структура и содержание курса. Содержание самостоятельной работы студентов, график ее выполнения), страница 2

1.2  Предмет, цели, задачи и принципы построения курса

Механика представляет собой науку о законах механического движения тел. Оно разделяется на статику (учение о равновесии), кинематику (учение о движении с геометрической точки зрения, без учета причин, вызывающих движение), динамику (учение о движении с учетом действующих сил).

Законы, теоремы и принципы механики составляют теоретическую основу данных учений.

Изучение теоретической механики преследует широкие цели.

Во-первых, теоретическая механика, наряду с математикой и физикой, имеет огромное общеобразовательное значение, так как формирует у студентов логическое мышление и позволяет понять широкий круг явлений, относящихся к механическому движению

Во-вторых, использование математического аппарата  позволяет во многих случаях по имеющимся уравнениям определить характер явления.

В-третьих, законы и методы теоретической механики служат фундаментом многих практических исследований.

Цель преподавания курса теоретической механики - подготовка выпускника вуза, отвечающая требованиям образовательного стандарта. Выпускник может занимать непосредственно после окончания вуза должность инженера широкого профиля в области кораблестроения и океанотехники и в других областях, соответствующих полученному образованию.

В соответствии с этим задачей курса является изучение законов, теорем, принципов и уравнений теоретической механики, а также методов подхода к изучаемому явлению, использование полученных знаний при решении практических задач и при изучении дисциплин механического цикла.

Принципы построения курса предусматривают разбиение его на отдельные разделы, являющиеся во многом самостоятельными, что облегчает их изучение. Изложение материала происходит от простого к сложному с учетом математической подготовки студентов.

Изучение курса начинается с раздела «Кинематика», который предполагает владение студентами школьного курса алгебры, геометрии и тригонометрии, а также элементов алгебры, преподаваемой в вузе.

После изучения кинематических характеристик вводятся силовые элементы, представляющие собой меру действия одних тел на другие. Важнейшими из них являются сила и момент пары сил. Рассматриваются условия, при которых различные системы сил, действующих на тело, находятся в равновесии.

При нарушении равновесия тело меняет свое кинематическое состояние, движение точек и тел под действием приложенных сил и изучает динамика. Использование законов, теорем и принципов динамики позволяет составить дифференциальные уравнения движения, после интегрирования которых определяется закон (уравнения) движения. Ясно, что к изучению динамики студенты должны владеть дифференциальным и интегральным исчислением.


1.3  Роль и место дисциплины

в структуре реализуемой образовательной программы

Теоретическая механика, как естественно-научная дисциплина, описывает реальные явления природы и техники. Ее подходы и методы позволяют выделить главное в рассматриваемом явлении, описать его и проанализировать, имея в виду, что теория должна быть подтверждена практикой.

Одинаковые дифференциальные уравнения могут описывать различные физические процессы. Поэтому важно понять, о каком явлении идет речь. Для этого нужно знать характеристики механического движения, силовые элементы, меры механического движения и их размерности.

В той или иной мере знание курса потребуется во всех дисциплинах механического цикла данной образовательной программы.

При этом надо уметь правильно изображать силы, действующие на тело со стороны находящихся в контакте с ним тел. Это определяется пониманием того, какие движения ограничивают эти тела. Тем самым достигается получение свободной системы сил, действующих на тело. Эта система может быть в равновесии или нет, и получается статическая или динамическая задача.

Решение статической задачи сводится к решению системы алгебраических уравнений, динамической – к решению  дифференциальных уравнений.

Применение тех или иных условий, теорем, принципов зависит от конкретно поставленной задачи. Иногда получение дифференциальных уравнений  возможно различными способами и следует выбрать тот, который упрощает их составление.