- •Учебный контент по теоретической механике
- •1. Статика
- •1.1. Равновесие твердых тел под действием произвольной плоской системы сил
- •Решение
- •Решение
- •1.2. Равновесие твердых тел под действием произвольной пространственной системы сил
- •Р ешение
- •1.3. Равновесие при наличии трения
- •Р ешение
- •Р ешение
- •1.4. Приведение произвольной системы сил к простейшему виду
- •Решение
- •1.5. Центр тяжести
- •Решение
- •В результате изучения раздела «Статика» студент должен иметь:
- •2. Кинематика
- •2.1. Кинематика точки
- •Решение
- •Решение
- •2.2. Простейшие движения твердого тела
- •Решение
- •Решение
- •2.3. Сложное движение точки
- •Решение
- •2.4. Плоское движение твердого тела
- •Решение
- •Решение
- •2.5. Сложение вращений вокруг параллельных осей
- •Решение
- •2.6. Сферическое движение твердого тела. Сложение вращений вокруг пересекающихся осей
- •Решение (первый способ)
- •Решение (второй способ):
- •В результате изучения раздела «Кинематика» студент должен иметь:
- •3. Динамика
- •3.1. Динамика материальной точки
- •Решение
- •Решение
- •3.2. Прямолинейные колебания материальной точки
- •Решение
- •Решение
- •3.3. Движение центра масс и изменение количества движения механической системы
- •Решение
- •3.3. Движение центра масс и изменение количества движения механической системы
- •Решение
- •3.5. Изменение кинетической энергии механической системы
- •Решение
- •3.6. Смешанные задачи
- •Решение
- •3.7. Тензор инерции
- •Решение
- •3.8. Принцип д'Аламбера. Определение динамических реакций
- •Решение
- •Р ешение
- •3.8. Принцип д'Аламбера. Определение динамических реакций
- •Решение
- •Р ешение
- •3.9. Общие теоремы динамики при ударе
- •Решение
- •Решение
- •В результате изучения раздела «Динамика» студент должен иметь:
- •4. Аналитическая механика
- •4.1. Принцип виртуальных перемещений
- •Решение
- •Решение
- •4.2. Общее уравнение динамики. Уравнения Лагранжа второго рода
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •4.3. Устойчивость равновесия. Малые колебания механических систем с одной степенью свободы
- •Решение
- •Решение
- •4.4. Малые колебания системы с двумя степенями свободы
- •Р ешение
- •В результате изучения раздела «Аналитическая механика» студент должен иметь:
В результате изучения раздела «Динамика» студент должен иметь:
Знание законов динамики и факта их опытной основы.
Знание основного уравнения динамики и математической формы его записи.
Знание понятия инерциальной системы отсчета.
Знание формулировок первой и второй задач динамики.
Знание дифференциальных уравнений движения материальной точки в проекциях на декартовы и естественные оси.
Знание понятия начальных условий.
Знание основного уравнения динамики относительного движения и возможности его использования при исследовании движения в неинерциальной системе отсчета.
Знание принципа относительности классической механики.
Знание определения колебательного движения.
Знание классификации сил, действующих на материальную точку при колебаниях и математическую форму их записи.
Знание вида дифференциальных уравнений свободных, затухающих и вынужденных колебаний и смысл входящих в них параметров.
Знание вида общих решений дифференциальных уравнений свободных, затухающих и вынужденных колебаний.
Знание понятий: амплитуда, начальная фаза, циклическая частота, период, частота, декремент, коэффициент затухания, апериодичность, , резонанс, коэффициент динамичности.
Знание определения механической системы.
Знание определений внешних и внутренних сил и свойства внутренних сил.
Знание дифференциальных уравнений движения механической системы.
Знание понятия центра масс, формулы для его нахождения и теоремы о движении центра масс.
Знание мер движения: количество движения материальной точки и механической системы, кинетический момент материальной точки и механической системы относительно центра и оси, кинетическая энергия материальной точки и механической системы.
Знание понятия момента инерции относительно оси и радиуса инерции.
Знание формул для определения моментов инерции тонкого однородного стержня и однородного диска.
Знания мер действия сил: элементарный импульс силы и импульс силы за конечный промежуток времени, элементарная работа силы и работа силы на конечном перемещении точки ее приложения.
Знание понятия мощности.
Знание определения консервативной механической системы и потенциальной силы.
Знание определений потенциальной энергии материальной точки и механической системы, а также способа ее нахождения.
Знание связи между мерами движения любой механической системы и мерами действующих на нее сил в виде общих теорем динамики.
Знание теоремы об изменении количества движения механической системы в дифференциальной и интегральной форме, а также следствий из этой теоремы.
Знание теоремы об изменении кинетического момента механической системы в векторной и скалярной форме, а также следствий из этой теоремы.
Знание дифференциального уравнения вращательного движения.
Знание теоремы об изменении кинетического момента в системе отсчета поступательно движущейся вместе с центром масс.
Знание дифференциальных уравнений плоского движения твердого тела.
Знание теоремы об изменении кинетической энергии механической системы в дифференциальной и интегральной форме, а также следствия из этой теоремы.
Знание понятия тензора инерции и представления кинетического момента твердого тела при его сферическом движении.
Знание понятий главных и главных центральных осей инерции.
Знание преобразования тензора инерции при переходе е новому базису.
Знание понятия – эллипсоид инерции.
Знание теоремы Штейнера-Гюйгенса.
Знание общего вида дифференциальных уравнений вращательного движения, когда ось вращения не является главной осью инерции.
Знание динамических уравнений Эйлера и случаев, когда они допускают аналитическое интегрирование при произвольных начальных условиях.
Знание выражений для кинетической энергии и кинетического момента при сферическом движении твердого тела.
Знание первых интегралов системы дифференциальных уравнений в случае Эйлера–Пуансо.
Знание дифференциальных уравнений движения свободного тела.
Знание определений гироскопа (уравновешенного и тяжелого).
Знание теоремы Резаля.
Знание свойств гироскопа.
Знание понятия гироскопических реакций и формулы для вычисления их момента.
Знание закона прецессии и понятия регулярной прецессии гироскопа.
Знание правила Жуковского для определения направления пары сил давления на подшипники при вынужденном прецессионном движении гироскопа.
Знание определения силы инерции.
Знание принципа Д Аламбера для точки и для механической системы.
Знание сути метода кинетостатики.
Знание приведения системы сил инерции к простейшему виду при поступательном, вращательном и плоском движении твердого тела.
Знание понятия динамических реакций на ось вращающегося тела.
Знание уравнений для определения динамических реакция и условия их отсутствия.
Знание метода динамической балансировки путем добавления двух точечных масс.
Знание определения удара и ударных сил.
Знание основных допущений при описании удара.
Знание основного уравнения теории удара.
Знание теоремы об изменении количества движения механической системы при ударе и следствия из нее.
Знание теоремы об изменении кинетического момента механической системы при ударе в векторной и скалярной форме и следствия из нее.
Знание определения коэффициента восстановления при ударе.
Знание прямого и косого удара точки о неподвижную поверхность; и прямого центрального удара двух тел.
Знание теоремы о потере кинетической энергии при ударе.
Знание действия ударного импульса на вращающееся тело.
Знание метода определения импульсов ударных реакций на ось вращающегося тела.
Знание понятия центра удара.
Умение определять постоянные интегрирования в случае прямолинейных колебаний материальной точки.
Умение находить кинетический момент вращающегося тела и кинетическую энергию тела при поступательном, вращательном и плоском движениях.
Умение находить работу силы, приложенной к вращающемуся и свободному твердому телу, а также работу силы тяжести и линейной центральной силы, в частности, работу силы упругости пружины.
Умение составлять расчетную схему при исследовании движения механических систем и применять математические модели в виде общих теорем динамики.
Умение находить осевые и центробежные моменты инерции относительно осей произвольно расположенных по отношению к главным центральным осям инерции.
Умение составлять расчетную схему и математическую модель при исследовании движения гироскопа и определении гироскопических реакций и давлений на подшипники.
Умение составлять расчетную схему и выбирать математическую модель в виде уравнений метода кинетостатики для записи уравнений движения и определения реакций внешних и внутренних связей.
Умение составлять расчетную схему и математическую модель в виде уравнений теории удара.
Навыки интегрирования дифференциальных уравнений движения точки, находящейся под действием постоянных и переменных сил.
Навыки составления начальных условий интегрирования дифференциальных уравнений прямолинейных колебаний материальной точки.
Навыки определения скоростей и ускорений точек и тел механических систем, а также реакций внешних и внутренних связей с использованием общих теорем динамики.
Навыки приведения системы сил инерции к простейшему виду и решения уравнений метода кинетостатики для нахождения физических величин.
Навыки определения скоростей тел после удара в механических системах и импульсов соответствующих ударных сил.
