Глава 11. Сложное движение твердого тела………………...………………...115

11.1. Сложение поступательных движений….…………………………...115

11.2. Сложение вращений твердого тела вокруг пересекающихся

осей………………………………………………………………………….115

11.3. Пара вращений……...………………………………………………...116

11.4. Сложение вращений вокруг параллельных осей ………..………...117

11.5. Метод остановки……………………………………………………..118

Задание № 11 «Сложное движение твердого тела»……………………...119

Глава 12. Сферическое движение твердого тела………...…………………....126

12.1. Уравнение сферического движения твердого тела………………...126

12.2. Угловая скорость твердого тела при сферическом движении….…126

12.3. Угловое ускорение твердого тела при сферическом движении......127

12.4. Скорости точек тела при сферическом движении…..……………..128

12.5. Ускорения точек тела при сферическом движении………………..128

Задание № 12 «Сферическое движение твердого тела».………………...129

Список использованной и рекомендованной литературы…..………………….135

Приложения….……………………………………………………….……...…….136

Предисловие

Теоретическая механика – фундаментальная естественная наука, изучающая наиболее общие законы движения и взаимодействия тел, объясняющая качественные и количественные закономерности, наблюдаемые в природе. Теоретическая механика имеет большое значение при подготовке будущих инженеров, поскольку она является фундаментом для изучения дальнейших инженерных дисциплин: сопротивления материалов, теории механизмов и машин, деталей машин, ряда специальных дисциплин. Курс теоретической механики должен сформировать у будущих инженеров творческую интуицию, умение легко ориентироваться и принимать правильные решения в вопросах техники и технологии, постоянно возникающих в связи с развитием новых технических средств и видов производства.

Данное издание преследует две цели: во-первых – предоставить студентам лекционный материал в полном объеме, сориентировать на наиболее важные вопросы курса, помочь в подготовке к модульным и экзаменационным работам; во-вторых – способствовать овладению студентами не менее важной практической частью курса, подготовить их к самостоятельному выполнению расчетно-графической работы (РГР), и предоставить всю необходимую для ее выполнения информацию.

Данное издание является учебным пособием для студентов тех специальностей, в которых теоретическая механика изучается по полной программе с выполнением двух расчетно-графических работ, однако оно может быть использовано также студентами специальностей, обучающихся по сокращенной программе.

Пособие составлено в полном соответствии с действующей программой курса «Теоретическая механика» специальностей профессионального образования и посвящено первой части курса дисциплины – разделам «Статика» и «Кинематика». В статике рассматриваются вопросы преобразования одних совокупностей сил в другие, эквивалентные данным, выясняются условия равновесия различных систем сил. В кинематике изучается движение материальных тел с геометрической точки зрения, без учета силовых взаимодействий между ними. На каждый из разделов в пособии отведено по шесть глав и по столько же заданий в РГР.

Пособие ориентировано прежде всего на студентов дневной и заочной форм обучения специальности «Профессиональное образование» направления подготовки «Транспорт», поэтому местами сознательно опущен глубокий анализ теории и выводы формул, а также некоторые вопросы, не имеющие отношения к транспортной сфере или очень редко возникающие перед инженером-педагогом. На наш взгляд, это оправдано ввиду наличия большого количества учебников с широким освещением теории и подробным выводом формул, на которые авторы ссылаются в конце пособия.

В данном издании уделено значительное внимание базовым понятиям и законам теоретической механики, без сокращений изложен лекционный материал, подробно рассмотрены те теоретические вопросы, которые традиционно трудно усваиваются студентами. Наряду с этим, изложение лекционного материала сопровождается детальным описанием методов решения задач и примерами решения по всем без исключения темам курса. Контрольные вопросы в конце каждой главы должны сориентировать студентов на наиболее важные моменты теоретической части в процессе подготовки к модульным и экзаменационным работам.

Особенностью данного издания является сочетание классического учебника и пособия к решению задач с вариантами заданий к РГР. Как известно, основные трудности при выполнении расчетно-графической работы обусловлены большим объемом вычислений при решении задач и слабой подготовкой студентов по смежным дисциплинам – физике и математике, причем эти трудности многократно увеличиваются при работе со студентами заочной формы обучения. Поэтому для более оптимального использования времени в расчетные работы авторами введена часть задач с уменьшенным объемом расчетов.

Перед выполнением РГР студенты должны усвоить материал курса посредством прослушивания лекций, работы на практических занятиях и самостоятельной проработки материала. По мере изучения материала студенты получают задания к РГР, их наличие ко всем без исключения главам позволит преподавателю варьировать тематику в ​​зависимости от профессиональной направленности и времени, отведенного на изучение курса.

Для более эффективного использования пособия при выполнении РГР авторы рекомендуют следующий алгоритм работы студента: после получения задания студент повторяет лекционный материал, знакомится с методическими рекомендациями к решению задач по данной теме, приведенным в каждой главе. Далее студент должен детально разобрать примеры решения типовых задач, приведенные в руководстве, попытаться решить данные задачи самостоятельно и сравнить полученные результаты с авторскими. Только после успешного освоения типовых задач можно приступать к решению своей задачи по данной теме. В случае возникновения трудностей при решении студент обращается за консультацией к преподавателям данной дисциплины на ближайшем практическом занятии.

Данное пособие является результатом преподавательской деятельности авторов в Луганском государственном университете имени Тараса Шевченко. Авторы будут благодарны читателям, которые пришлют отзывы и пожелания по адресу: г. Луганск, ул. Оборонная 2 а, издательство ГОУ ВПО ЛНР «Луганский государственный университет имени Тараса Шевченко», или на адрес кафедры: г. Луганск, ул. Оборонная 2 а, кафедра технологий производства и профессионального образования, заведующему кафедрой Диденко Д.М.