1690

11

12

6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

6.1. Расчетно-графические работы

Студенты выполняют шесть расчетно-графических работ. Выполнение расчетно-графических работ производится за счет самостоятельной работы студентов при организации регулярных консультаций. Прежде, чем выполнить расчетно-графическую работу, необходимо изучить соответствующий теоретический материал, который содержится не только в учебниках и лекциях, но и в методических указаниях к каждой работе.

13

6.2. Самостоятельная работа студентов по теоретическому курсу

Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то студентам на самостоятельное изучение выносится ряд разделов дисциплины.

Преподаватель сообщает студентам содержание данных разделов и организует контроль знаний по заявленным темам. В таблице 7 приведен перечень тем,

изучаемых самостоятельно, распределенных по неделям семестра, ссылки даны по учебнику «Краткий курс теоретической механики» Тарга С.М. [1] из основного списка рекомендуемой литературы и «Задачи по теоретической механике» Мещерского И.В. [5] из дополнительного списка. Студент должен внимательно проработать теоретический материал соответствующего раздела, а потом самостоятельно ознакомиться с приводимыми примерами и задачами по каждой теме.

14

7. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ УСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Перечень вопросов для подготовки к защите расчетно-графических работ

РГР №1. Статика

1. Основные понятия статики: материальная точка, сила, абсолютно твердое тело, система сил, эквивалентные системы сил, равнодействующая,

уравновешенная система сил, связи, реакции связей.

2.Аксиомы статики свободного абсолютно твердого тела.

3.Основные типы связей и их реакции.

РГР №2. Статика

1. Алгебраический момент силы относительно центра, плечо силы, знак момента. В каких случаях момент силы равен нулю?

2. Пара сил, алгебраический момент пары сил.

3. Главный вектор и главный момент системы сил.

4. Условия и уравнения равновесия произвольной плоской системы сил.

5. Теорема Вариньона о равнодействующей системы сил.

РГР №3. Статика

1.Векторный момент силы относительно центра.

2.Векторный момент пары сил.

15

3. Момент силы относительно оси. В каких случаях момент силы равен нулю?

4. Условия и уравнения равновесия произвольной пространственной системы

сил.

РГР №4. Кинематика точки

1.Три способа задания движения точки.

2.Как определяются скорость и ускорение точки в каждом из трех способов?

3.Что такое естественные координатные оси и как они направлены?

РГР №5. Кинематика твердого тела

1.Какое движение тела называется поступательным, и какими свойствами оно обладает?

2.Какое движение тела называется вращательным вокруг неподвижной оси?

Угол поворота, угловая скорость и угловое ускорение вращающегося твердого тела. Скорости и ускорения точек вращающегося тела. Как направлен вектор угловой скорости при вращении тела вокруг неподвижной оси?

3.Какое движение тела называется плоским (плоскопараллельным)? Теорема

оскоростях точек плоской фигуры, следствия. МЦС, способы определения МЦС.

Теорема об ускорениях точек плоской фигуры. МЦУ.

РГР №6. Динамика

1.Теоремы об изменении количества движения точки и системы. Количество движения точки и системы. Импульс силы, элементарный импульс силы.

2.Теоремы об изменении кинетической энергии точки и системы.

Кинетическая энергия точки и системы. Работа силы, элементарная работа силы.

Работа силы тяжести, силы упругости, силы трения.

3. Внешние и внутренние силы. Центр масс системы. Момент инерции тела относительно оси. Радиус инерции.

7.2. Перечень вопросов для итогового контроля (зачет, экзамен)

Раздел I. Статика

1.Что изучает наука "Теоретическая механика"? Основой каких естественных и технических наук являются законы теоретической механики? Всегда ли справедливы законы классической механики?

16

2.Что изучает первый раздел механики – статика? Аксиомы статики. Следствие о переносе силы вдоль ее линии действия.

3.Основные типы связей и их реакции.

4.Алгебраический момент силы относительно точки на плоскости. Плечо силы,

знак ее момента. В каких случаях момент силы равен нулю?

5.Векторный момент силы относительно точки в пространстве. Плечо силы,

направление ее момента. В каких случаях момент силы равен нулю?

6.Пара сил. Момент пары сил на плоскости, плечо пары сил, знак ее момента.

7.Векторный момент пары сил в пространстве.

8.Теорема о сумме моментов сил пары относительно точки.

9.Теорема о приведении произвольной системы пар сил к простейшему виду.

Условие равновесия системы пар сил.

10.Главный вектор и главный момент системы сил.

11.Приведение силы к центру (лемма Пуансо).

12.Основная теорема статики (о приведении произвольной системы сил к простейшему виду).

13.Система сходящихся сил. Условие и уравнения равновесия плоской системы сходящихся сил.

14.Условие и уравнения равновесия пространственной системы сходящихся сил.

15.Условия и уравнения равновесия произвольной плоской системы сил.

16.Центр тяжести тела. Координаты центра тяжести плоской фигуры.

17.Задачи статически определенные и статически неопределенные.

18.Момент силы относительно оси в пространстве. В каких случаях момент силы равен нулю?

19.Условия и уравнения равновесия произвольной пространственной системы сил.

20.Теорема Вариньона.

Раздел II. Кинематика

1.Что изучает второй раздел механики – кинематика? Три способа задания движения точки.

2.Скорость точки при координатном способе задания ее движения.

3.Ускорение точки при координатном способе задания ее движения.

4.Скорость точки при естественном способе задания ее движения.

17

5.Ускорение точки при естественном способе задания ее движения (касательное и нормальное ускорения точки).

6.Скорость точки при векторном способе задания ее движения.

7.Ускорение точки при векторном способе задания ее движения.

8.Поступательное движение твердого тела.

9.Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Уравнение вращения,

угловая скорость и угловое ускорение тела.

10.Равнопеременное и равномерное вращение твердого тела.

11.Скорость и ускорение точек вращающегося твердого тела. Формула Эйлера.

12.Сложное движение точки. Теорема о сложении скоростей точки.

13.Сложное движение точки. Теорема Кориолиса о сложении ускорений точки.

14.Ускорение Кориолиса.

15.Плоско-параллельное движение твердого тела. Уравнения движения плоской фигуры.

16.Теорема о скоростях точек плоской фигуры. Следствия.

17.Мгновенный центр скоростей. Способы определения МЦС.

18.Теорема об ускорениях точек плоской фигуры. Следствия.

19.Мгновенный центр ускорений. Определение с его помощью ускорений точек плоской фигуры.

Раздел III. Динамика

1.Что изучает третий раздел механики – динамика? Основные законы механики

(законы Галилея–Ньютона).

2.Основное уравнение динамики точки. Дифференциальные уравнения движения материальной точки в декартовых координатах.

3.Естественные уравнения движения точки.

4.Классификация сил, действующих на механическую систему. Свойства внутренних сил.

5.Центр масс механической системы. Теорема о движении центра масс системы.

Следствия.

6.Работа и мощность силы. Аналитическая формула элементарной работы.

7.Работа силы тяжести, силы упругости.

18

8.Кинетическая энергия материальной точки. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки.

9.Количество движения материальной точки и системы. Импульс силы.

10.Теорема об изменении количества движения материальной точки.

11.Теорема об изменении количества движения системы. Следствия.

12.Момент инерции тела относительно оси. Как он меняется при параллельном переносе оси?

13.Момент инерции относительно оси некоторых простейших однородных тел

(стержня, кольца, диска, сплошного и полого цилиндров).

14.Кинетическая энергия механической системы. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего поступательное, вращательное и плоское движение.

15.Теорема об изменении кинетической энергии механической системы.

16.Момент количества движения материальной точки и системы относительно неподвижного центра и оси. Кинетический момент вращающегося твердого тела.

17.Теорема об изменении момента количества движения материальной точки.

Следствия.

18.Теорема об изменении кинетического момента системы. Следствия.

19.Принцип Даламбера для материальной точки. Силы инерции.

20.Принцип Даламбера для механической системы. Главный вектор и главный момент сил инерции.

21.Классификация связей. Возможные перемещения системы. Принцип возможных перемещений.

22.Общее уравнение динамики.

23.Обобщенные координаты. Обобщенные силы. Уравнения Лагранжа 2 рода.

24.Явление удара. Основное уравнение теории удара.

25.Общие теоремы теории удара. Удар по вращающемуся твердому телу.

26.Коэффициент восстановления при ударе: удар о неподвижную поверхность;

прямой центральный удар двух тел.

19

7.3. Модульно-рейтинговая система оценки знаний студентов

Модульно-рейтинговая система оценки текущей и итоговой успеваемости

студентов приводится в таблице 8.

Таблица 8

Итоговая экзаменационная оценка определяется по 100 балльной шкале:

от 85 до 100 баллов – «отлично»; от 70 до 84 баллов – «хорошо»;

от 50 до 69 баллов – «удовлетворительно».

Максимальный балл за работу в 3-4 семестрах: 70.

20

Максимальный балл за ответ на экзамене: 30.

Рейтинг за работу, не предусмотренную учебным планом:

1.Олимпиада: 1 место – 10 баллов; 2 место – 7 баллов; 3 место – 5 баллов.

2.Научные доклады: от 3 до 10 баллов – за реферативный доклад;

20 баллов - за экспериментальный доклад. 3. Другие виды работ: 5 баллов за каждый вид работ.

Замечание. За каждую неделю просрочки выполнения и защиты РГР №1, 2, 3, 4, 5, 6 количество баллов уменьшается на 1 (до минимального значения 2 балла).

8. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основная литература

1.Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики [Текст] : учеб. для втузов / С.М. Тарг. – М. : Высш. шк., 2008. – 416 с.

Дополнительная литература

2.Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике [Текст] : учеб. пособ. для техн. вузов / под ред. А.А. Яблонского. – 5-е изд., исп. – М. : Интеграл-Пресс, 2008. – 384 с.

3.Яблонский, А.А. Курс теоретической механики: Статика. Кинематика. Динамика [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов по техн. спец. / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. – 9-е изд., стер. – М. : Лань, 2002. –764 с.

4.Иевлева, О.Б Теоретическая механика [Текст]: тексты лекций/ Иевлева О.Б., Смотрова О.А, Харчевников В.И.– Воронеж: Воронеж. гос. лесотех. акад., 2004. – 52 с.

5.Мещерский И. В. Задачи по теоретической механике [Текст]: учеб. пособ. для втузов/ И.В. Мещерский.- 44-е изд., стер. - СПб.: Лань, М.: Омега Л,

2005. - 448 с.