Предисловие

Теоретическая механика является одной из основных общеинженерных дисциплин, изучаемых во всех технических вузах страны. Должный уровень знаний этого предмета играет особую роль при освоении студентами целого ряда общеинженерных дисциплин, для которых теоретическая механика является базовым курсом, таких как теория машин и механизмов, сопротивление материалов, строительная механика, механика деформируемого твердого тела, аэрогидродинамика и многие другие.

Одной из негативных тенденций последних лет является сокращение учебного времени, отводимого на изучение теоретической механики. Это требует от учебной литературы высокой концентрации излагаемого материала и значительного смещения акцента в изложении на применение теоретических положений к решению практических задач.

Учебное пособие содержит основы теории четырех частей теоретической механики - кинематика неизменяемой механической системы (твердого тела), статики, динамики, аналитической механики, а также алгоритмы решения задач с комментариями, позволяющими понять порядок и смысл предлагаемых действий.

Часть I – Кинематика состоит из восьми глав. Глава 1 посвящена кинематике точки, главы 2-6 посвящены кинематике неизменяемой механической системы, как в простейших движениях: поступательном и вращательном, так и в плоскопараллельном, сферическом и общем случае ее движения. В главах 7,8 рассматриваются сложные движения точки и неизменяемой механической системы.

Главы 1,3,4,7 этой части включают в себя соответствующие их содержанию алгоритмы решения задач с комментариями и примерами.

Часть II – Статика состоит из восьми глав. Глава 1 содержит основные понятия и аксиомы статики. Главы 2-3 посвящены рассмотрению частных систем сил, таких как сходящаяся система сил и система параллельных сил. В главе 4 рассматривается приведение к центру пространственной системы сил и, как частный случай, плоской системы сил. Глава 5 содержит условия равновесия пространственной и плоской систем сил. В главы 6-8 представлены методы расчета ферм и изучаются трение скольжения и качения, системы параллельных сил и, в том числе, сил тяжести.

Главы 4,5,7 этой части включают в себя соответствующие их содержанию алгоритмы решения задач с комментариями и примерами.

Часть III – Динамика также состоит из восьми глав. Глава 1 посвящена динамике материальной точки (основные законы, дифференциальные уравнения движения, колебательное движение, общие теоремы динамики и принцип Даламбера для материальной точки). В главе 2 рассматривается относительное движение материальной точки. Главы 3,5 содержат основные понятия динамики системы материальных точек, дифференциальные уравнения, общие теоремы и принцип Даламбера для системы материальных точек. Главы 6,8 посвящены динамике неизменяемой механической системы и точки переменной массы, а также элементам теории удара.

Главы 1,4 (4 алгоритма),5 этой части включают в себя соответствующие их содержанию алгоритмы решения задач с комментариями и примерами.

Часть IV – Аналитическая механика состоит из четырех глав. В главе 1 даны основные понятия аналитической механики. В главе 2 рассматривается аналитическая статика, а в главе 3 – аналитическая динамика. В главе 4 представлены алгоритмы решения задач с комментариями с применением принципа виртуальных перемещений и общего уравнения динамики, а также условий равновесия в обобщенных координатах и уравнений Лагранжа второго рода с соответствующими комментариями. Так же как и во всех других частях учебного пособия, алгоритмы проиллюстрированы многочисленными примерами.

Основы курса и алгоритмы решения задач с комментариями к ним и примерами их использования расширяют возможности самостоятельной работы при изучении курса теоретической механики студентами, обучающимися, как по дневной, так и по заочной формам обучения.

Пользуясь случаем, авторы выражают благодарность за полезные советы и критические замечания при обсуждении содержания учебного пособия профессорам, д.т.н. Г.Н. Белосточному, В.Э. Джашитову, В.М.Панкратову.

Авторы весьма признательны старшему научному сотруднику ИПТМУ РАН к.т.н. А.В.Голикову за выполнение компьютерной верстки и других работ, связанных с подготовкой рукописи к изданию.

Авторы благодарят также за плодотворную и дружескую критику члена корреспондента РАН, профессора А.Ф.Резчикова и профессора М.А.Евдокимова, взявших на себя труд рецензирования рукописи.

Авторы