50

И.С. Куликов

Кинематика твердого тела

Учебное пособие

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

И.С. Куликов

Кинематика твердого тела

Утверждено редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Нижний Новгород

ННГАСУ

2014

ББК 22.21

К 90

Куликов И.С.

Кинематика твердого тела: Учеб. пособие. – Н.Новгород, Нижегород. гос. архитект. - строит. ун-т, 2014г. – 48 с.

ISBN 5-87941-357-8

Изложены основы кинематики материальной точки и твердого тела. В популярной форме автор знакомит с основными понятиями и методами этого раздела теоретической механики, необходимыми для изучения дисциплин курса и специальных дисциплин. Изложение сопровождается примерами, помогающими овладеть теорией и приобрести минимальные навыки в решении задач.

Для студентов вузов строительного направления.

ББК 22.21

ISBN 5-87941-357-8 ã Куликов И.С. 2014

ã ННГАСУ, 2014

Предисловие

Переход к многоуровневой системе образования сопровождается значительным сокращением времени, отводимого на изучение механики в целом и особенно теоретической механики. В значительной мере это объясняется тем, что в школьных и вузовских учебниках механика традиционно ассоциируется с разделом физики, и ей нередко отводят место в ряду общеобразовательных дисциплин. Хотя в действительности она играет гораздо более важную роль в подготовке специалистов по строительству.

И если у разработчиков стандартов и программ сохраняется уверенность в необходимости изучения сопротивления материалов, то далеко не всегда то же самое можно сказать о программах по теоретической механике, где намечается разрыв между декларативными требованиями и реальными возможностями образовательного процесса, проходящего в условиях падения уровня подготовки абитуриентов.

Все это приводит к формированию чрезмерно профилированных и адаптированных курсов теоретической механики, в которых много внимания уделяется статике в ущерб кинематике и динамике. Если сравнительно недавно считалось нормой, когда динамика составляет около 70% от объема курса теоретической механики, то сейчас доля этого раздела, как правило, не превышает 30–40% всего объема.

Это имеет, по крайней мере, два негативных последствия.

Во-первых, возрастают сложности при изучении таких разделов строительной механики, как динамика и устойчивость. А это именно те факторы в работе сооружений, которые наряду с проблемой качества строительных материалов являются в настоящее время основной причиной катастроф и аварий.

Во-вторых, теоретическая механика утрачивает ту роль, которую она всегда выполняла в деле консолидации технического образовательного пространства, устанавливая междисциплинарные связи и формируя научное мировоззрение.

Дополнительные трудности связаны и с особенностями рабочих программ и учебных планов по этой дисциплины. Они предусматривают изучение кинематики в течение весеннего и осеннего семестров, разделенных летними каникулами, что затрудняет усвоение и кинематики и динамики.

Поэтому нетрудно понять, как важна разработка сбалансированного и лишенного отмеченных недостатков курса по этой дисциплине. Как и то, что успешное овладение основами этой науки по сокращенной программе представляет непростую задачу как для лектора, так и для студентов.

Первым шагом на пути её решения является определение целей этой работы, которые сформулированы так:

– разработка методического обеспечения минимального по объему курса основ теоретической механики, дающего представление о предмете, методах исследования и задачах этой дисциплины;

– анализ места механики и теоретической механики в системе естествознания и среди других учебных дисциплин с учетом ГОС по математике и физике;

– подготовка предложений по корректировке учебных программ с учетом преподавания механики в курсах сопротивления материалов и строительной механики.

Настоящее пособие является попыткой содействовать решению этой задачи. Его содержание не претендует на полноту и отражает точку зрения авторов на то, каким должен быть вводный курс этой дисциплины. Изложение теоретического материала сопровождается рассмотрением примеров, необходимых как для понимания теории, так и для приобретения минимальных навыков в решении задач.