Тема 1. 2.1 Основные понятия кинематики.

Кинематика точки. Естественный и координатный способы задания движения точки. Понятие скорости точки. Средняя и мгновенная скорости. Характер движения точки в зависимости от ее ускорения. Сложное движение точки. Переносное, абсолютное и относительное движение.

Тема 1. 2.2 Простейшие движения твердого тела.

Поступательное движение. Вращательное движение. Траектории, скорости и ускорения точек вращающегося тела. Равномерное и равноускоренное вращение.

Тема 1. 2.3 Сложное движение твердого тела.

Понятие сложного движения. Плоскопараллельное движение. Разложение плоскопараллельного движения на поступательное и вращательное. Скорости и ускорения точек тела, совершающего плоскопараллельное движение. Понятие о мгновенном центре скоростей.

Динамика

Раздел « Динамика» является наиболее сложным из разделов теоретической механики, включенных в настоящую программу. Наряду с понятийным аппаратом , сформированным при изучении предыдущих разделов, динамика вводит целый ряд новых понятий, которые следует осмыслить в первую очередь: основной закон динамики, понятие инерции и связанный с ним метод кинетостатики, аксиомы динамики.

Важно различать разницу в целях основных задач динамики, освоить основные подходы и способы их решения.

Особое внимание следует уделить осмыслению переноса методов статики при действии неизвестных сил на системы объектов, обладающих инертной массой при их движении с ускорением.

В обязательном порядке следует повторить из физики понятия работы, мощности и коэффициента полезного действия.

Для удобства усвоения материала целесообразно обратить внимание на схожесть структуры многих расчетных формул, описывающих вращательное и поступательное движения твердых тел.

Тема 1. 3. 1 Основные понятия и аксиомы динамики.

Предмет динамики и его основные задачи. Закон инерции. Закон равенства действия и противодействия. Закон независимости

действия сил.

Тема 1. 3. 2 Движение материальной точки. Метод кинетостатики.

Понятие о силе инерции. Силы инерции при прямолинейном движении. Силы инерции при криволинейном движении точки и вращательном движении тела. Принцип Даламбера.

Тема 1. 3 .3 Работа и мощность.

Понятие работы. Работа постоянной силы на прямолинейном пути. Теорема о работе равнодействующей. Понятие о работе переменной силы. Работа силы тяжести. Механический коэффициент полезного действия. Работа и мощность при вращательном движении тел.

Тема 1. 3. 4 Общие теоремы динамики.

Импульс силы. Количество движения. Теорема об изменении количества движения. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии. Основное уравнение динамики вращающегося тела. Моменты инерции однородных тел: прямолинейного стержня, кольца, тонкого круглого диска, цилиндра сплошного и полого.

Раздел 2. Сопротивление материалов

В отличие от теоретической механики сопротивление материалов изучает деформируемое твердое тело и рассматривает вопросы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

Сопротивление материалов разрабатывает расчетные методы, позволяющие подбирать рациональную форму и размеры поперечных сечений элементов конструкций на основе знаний свойств материала, из которого конструкция будет изготовлена.

Материалы, применяемые при изготовлении , обладают очень важным свойством: под действием приложенных к ним сил они деформируются, но после удаления внешних сил восстанавливают свою первоначальную форму.

Такие деформации называются упругими.

Если после снятия внешней нагрузки тело не полностью восстанавливает первоначальную форму, то в теле появляются так называемые остаточные или пластические деформации.

Для определения свойств материалов производят механические испытания образцов в лаборатории.

Определив при помощи метода сечений вид деформации, выполняют расчет элемента конструкции на прочность, жесткость или устойчивость.

Тема 2.1. Основные положения.

Деформируемое тело. Упругость и пластичность. Основные задачи сопромата.

Классификация нагрузок. Основные гипотезы и допущения. Метод сечений. Внутренние силовые факторы. Напряжения.

Тема 2.2 Растяжение и сжатие.

Продольные силы и их эпюры. Нормальные напряжения и их эпюры. Продольные и поперечные деформации при растяжении (сжатии). Закон Гука.

Испытания материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении.

Коэффициент запаса прочности. Допускаемое напряжение. Расчеты на прочность при растяжении сжатии.

Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие.

Условие прочности при срезе и смятии. Расчеты на срез и смятие заклепочных, штифтовых и шпоночных соединений.

Тема 2.4. Кручение.

Чистый сдвиг. Закон парности касательных напряжений. Деформация сдвига. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Зависимость между тремя упругими постоянными для изотропного тела.

Кручение прямого бруса круглого поперечного сечения. Касательные напряжения при кручении. Деформации при кручении: угол сдвига, угол закручивания.

Условия прочности и жесткости при кручении. Расчеты на прочность и жесткость. Сравнение прочности и жесткости при кручении брусьев круглого и кольцевого сечения.

Расчет цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия.