ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ и УПРАВЛЕНИЯ
Кафедра «Теоретическая механика и инженерная графика»
Буторин л.В., Бусыгина е.Б. Теоретическая механика
Учебно-практическое пособие для студентов специальностей
260201, 260202, 220203, 260204, 260302, 260401, 260501, 260504
всех форм обучения
Москва 2009
УДК - 531
© Буторин Л.В., Бусыгина Е.Б. Теоретическая механика. Учебно-практическое пособие для студентов специальностей 260201, 260202, 260203, 260204, 260302, 260401, 260501, 260504 всех форм обучения. – М.: МГУТУ, 2009
Настоящее учебно-практическое пособие содержит изложенные в краткой форме теоретические основы дисциплины, примеры решения задач, контрольные вопросы и тесты, предназначенные для самоконтроля усвоения материала.
Авторы: Буторин Л.В., Бусыгина Е.Б.
Рецензенты: к.т.н., доц. Колосов А.Л., каф. Ти ПМ, МГГУ,
доц. Щеглов С.В., каф. ИГ и П, МГВМИ.
Редактор Свешникова Н.И.
© Московский государственный университет технологий и управления, 109004, Москва, Земляной вал, 73. 2009 год.
Содержание
Введение……………………………………………………………….4
1. Статика твердого тела…………………………………………….. 5
1.1. Основные понятия статики …………………………………. 5
1.2.. Аксиомы статики ……………………………………………..7
1.3. Связи и их реакции ……………………………………………8
1.4. Момент силы относительно точки ………………………… 9
1.5. Момент силы относительно оси ……………………………..9
1.6. Момент пары сил ……………………………………………10
1.7. Тождественное преобразование систем сил ………………. 11
1.8. Условия равновесия систем сил ……………………………. 12.
1.9. Вопросы для самоконтроля по разделу …………………… 13
1.10. Тесты по разделу …………………………………………….14
2. Кинематика ……………………………………………………… 15
2.1.Основные понятия кинематики ………………………………15
2.2. Кинематика точки …………………………………………….15
2.3. Кинематика твердого тела ……………………………………20
2.4.Сложное движение точки …………………………………… 24
2.5.Вопросы для самоконтроля по разделу …………………… 25
2.6 Тесты по разделу …………………………………………… .26
3. Динамика ………………………………………………………… 26
3.1. Основные понятия динамики ……………………………… 27
3.2. Аксиомы динамики ………………………………………… 29
3.3. Дифференциальные уравнения динамики ………………… 29
3.4. Общие теоремы динамики ……………………………………30
3.5. Принцип Даламбера ………………………………………… 32
3.6. Вопросы для самоконтроля по разделу …………………… 32
3.7. Тесты по разделу …………………………………………… 32
4. Решение тренировочных заданий ……………………………… 33
5. Тесты по дисциплине ………………………………………………45
6 Ответы на тесты по разделам …………………………………… 47
Список рекомендуемой литературы ………………………………47
Введение
Современные промышленные производства, в том числе пищевые, являются высокомеханизированными производствами. На технологическое оборудование возлагается решение все более сложных задач, что в свою очередь ведет к усложнению оборудования. Формирование современного инженера немыслимо без знания фундаментальных дисциплин. Одной из таких дисциплин является теоретическая механика.
Теоретическая механика – раздел механики, в котором излагаются основные законы механического движения и механического взаимодействия материальных тел. Механическим движением называется изменение с течением времени взаимного положения в пространстве материальных тел, механическим взаимодействием – такое взаимодействие, в результате которого изменяется механическое движение или изменяется взаимное положение частей тела.
По характеру рассматриваемых задач теоретическую механику принято делить на: статику, кинематику и динамику.
В статике изучаются условия равновесия материальных тел и методы тождественного преобразования системы сил. Равновесие – это состояние, при котором тело при действии сил остается неподвижным или движется равномерно прямолинейно.
В кинематике рассматриваются общие геометрические характеристики движения тел. Действующие на тело силы не рассматриваются. Закон движения задается. Закон движения тела – это зависимость положения тела в пространстве от времени.
В динамике изучают общие законы движения тел под действием сил.
Курс теоретической механики является базой таких учебных дисциплин, как теория механизмов и машин, сопротивление материалов, детали машин и др.
Роль теоретической механики не ограничивается ее техническим приложением. Законы и методы теоретической механики позволяют изучать и объяснять явления, происходящие в окружающем нас мире, способствуют развитию естествознания на базе материалистического мировоззрения.