- •Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Кафедра теоретической и прикладной механики
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1 Предисловие
- •- Операции со скоростями и ускорениями при сложном движении точки;
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1.Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объём дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов практических занятий и контроля:
- •2. Рабочие учебные материалы
- •Раздел 1. Кинематика
- •Раздел 2. Динамика и элементы статики
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Практический блок
- •2.4.1. Практические занятия
- •2.5. Временной график изучения дисциплины
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект по дисциплине
- •Раздел 1. Кинематика
- •1.1. Кинематика точки
- •1.1.1. Способы задания движения точки
- •1.1.2. Скорость точки
- •1.1.3. Ускорение точки при векторном и координатном способах задания движения
- •1.1.4. Ускорение точки при естественном способе задания движения
- •1.2. Простейшие движения твердого тела
- •1.2.1. Поступательное движение твердого тела
- •1.2.2. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси
- •1.2.3. Скорости и ускорения точек твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси
- •1.2.4. Векторное представление скорости точки вращающегося твёрдого тела
- •1.3. Сложное движение точки
- •1.3.1. Относительное, переносное и абсолютное движения точки
- •1.3.2. Относительные, переносные и абсолютные скорости и ускорения точки
- •1.3.3. Теоремы сложения скоростей
- •1.3.4. Теорема сложения ускорений (теорема Кориолиса)
- •1.3.5. Ускорение Кориолиса
- •1.4. Плоское движение твёрдого тела
- •1.4.1. Плоское движение твёрдого тела и движение
- •1.4.2. Теорема сложения скоростей при плоском движении
- •1.4.3. Теорема о проекциях скоростей двух точек плоской фигуры
- •1.5. Движение твёрдого тела вокруг неподвижной точки и движение свободного твёрдого тела
- •1.5.1. Движение твердого тела вокруг неподвижной точки
- •Или сферическое движение; углы Эйлера, уравнения движения
- •1.5.2. Скорости точек тела. Мгновенная ось вращения
- •1.5.3.Общий случай движения свободного твердого тела
- •1.6. Сложное движение твёрдого тела
- •1.6.1.Сложение поступательных движений
- •1.6.2. Сложение вращений вокруг пересекающихся осей
- •1.6.3. Сложение вращательных движений вокруг параллельных осей
- •Раздел 2. Динамика и элементы статики
- •2.1. Введение в динамику и статику
- •2.1.1. Предмет динамики и статики. Основные понятия
- •2.1.2. Свободные и несвободные тела. Связи и реакции связей
- •2.1.3. Законы механики Галилея – Ньютона
- •2.1.4. Момент силы относительно оси
- •2.1.5 Трение покоя и трение скольжения
- •2.1.6. Пара сил и ее свойства
- •2.1.7. Пара трения качения
- •2.2. Статика твёрдого тела
- •2.2.1. Условия и уравнения равновесия произвольной системы сил
- •2.2.2. Уравнения равновесия плоской системы сил
- •2.2.3. Равновесие системы твёрдых тел
- •2.3. Динамика материальной точки
- •2.3.1. Основное уравнение динамики материальной точки в декартовых и естественных координатах
- •2.3.2. Две основные задачи динамики материальной точки
- •2.3.3. Динамика относительного движения материальной точки
- •2.3.4. Свободные гармонические колебания материальной точки
- •2.3.5. Свободные затухающие колебания материальной точки
- •2.3.6. Вынужденные колебания материальной точки
- •2.4. Введение в динамику механической системы
- •2.4.1. Механическая система. Классификация сил. Дифференциаль- ные уравнения движения. Свойства внутренних сил
- •2.4.2. Масса системы. Центр масс системы
- •2.5. Теоремы о движении центра масс и об изменении количества движения механической системы
- •2.5.1.Теорема о движении центра масс системы
- •2.5.2. Количество движения материальной точки и механической системы. Импульс силы
- •2.5.3. Теорема об изменении количества движения системы
- •2.6. Теорема об изменении главного момента количества
- •2.6.1. Момент количества движения материальной точки относительно центра и оси
- •2.6.2. Кинетический момент системы относительно центра и оси
- •2.6.3. Кинетический момент твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси
- •2.6.4. Теоремы об изменении кинетического момента системы
- •2.6.5. Дифференциальное уравнение вращения твердого тела вокруг неподвижной оси
- •2.7. Работа и энергия
- •2.7.1. Кинетическая энергия материальной точки и механической системы
- •2.7.2. Кинетическая энергия твердого тела
- •2.7.3. Работа и мощность силы
- •2.7.4. Работа силы тяжести и силы упругости
- •2.7.5. Работа и мощность сил, приложенных к твердому телу, вращающемуся вокруг неподвижной оси
- •2.7.6. Теорема об изменении кинетической энергии
- •2.7.7. Теорема об изменении кинетической энергии системы
- •2.7.8. Понятие о силовом поле
- •2.7.9. Закон сохранения механической энергии
- •2.8. Метод кинетостатики (принцип Даламбера)
- •2.8.1. Принцип Даламбера для материальной точки и механической системы
- •2.8.2. Приведение сил инерции твёрдого тела к данному центру
- •2.Вращательное движение вокруг неподвижной оси.
- •3.3. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- •3.4. Методические указания и примеры решения задач
- •Алгоритм решения задач на применение теоремы об изменении кинетической энергии механической системы
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению
- •4.1.1. Общие указания
- •4.1.2. Указания к выполнению контрольной работы №1
- •4.1.3. Указания к выполнению контрольной работы № 2
- •4.2. Текущий контроль
- •4.2.1. Тренировочные тесты текущего контроля
- •4.2.2. Тренировочные тесты рубежного контроля
- •4.3. Итоговый контроль. Вопросы к экзамену
2.5. Временной график изучения дисциплины
-
№
Название раздела (темы)
Продолжительность
изучения раздела (темы)(из расчёта 4 часа в день)
Раздел 1. Кинематика
1
1.1. Кинематика точки
2 дн.
2
1.2. Простейшие движения твёрдого тела
1,25 дн.
3
1.3.Сложное движение точки
2 дн.
4
1.4.Плоское движение твёрдого тела
2,25 дн.
5
1.5. Движение твёрдого тела вокруг неподвижной точки и движение свободного твёрдого тела
1,25 дн.
6
1.6.Сложное движение твёрдого тела
1,25 дн.
Контрольная работа №1
2дн.
Раздел 2. Динамика и элементы статики
7
2.1. Введение в динамику
1 дн.
8
2.2.Статика твёрдого тела
2 дн.
9
2.3. Динамика материальной точки
3 дн.
10
2.4. Введение в динамику механической системы
1 дн.
11
2.5. Теоремы о движении центра масс и об изменении количества движения механической системы
2 дн.
12
2.6. Теорема об изменении кинетического момента (главного момента количества движения) системы
3 дн.
13
2.7. Работа и энергия
3.5 дн.
14
2.8. Метод кинетостатики (принцип Даламбера)
2. дн.
Контрольная работа №2
3 дн.
Всего
32,5 дней
2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
Односеместровый курс теоретической механики состоит из двух разде-лов: « Кинематика» и «Динамика и элементы статики».
При изучении раздела « Кинематика» выполняется первая контрольная работа, охватывающая четыре темы раздела и состоящая из четырёх задач.
После изучения каждой темы раздела необходимо ответить на вопросы для самопроверки и тренировочного теста текущего (промежуточного) контроля; после завершения работы с разделом – на вопросы тренировочного теста рубежного контроля.
Для тренировки по разделу «Кинематика» предложены 4 теста (№1…№4) текущего контроля по10 заданий в каждом и один тест(№I) рубежного контроля, состоящий из 6 заданий по 5 вопросов в каждом задании. Рубежный тест охватывает весь теоретический материал раздела. Тесты текущего (промежуточного) контроля состоят из заданий, в которых студенту предлагается решить несложные задачи по соответствующей теме.
Тренировочные тесты не оцениваются. Однако, отвечать на вопросы тестов необходимо, так как они подготавливают студента к контрольному тесту №1, состоящему из вопросов этих же тренировочных тестов, а также к выполнению контрольной работы №1. Ответы на тренировочные тесты даны в конце настоящего УМК.
Завершив работу с тренировочными тестами студент получает у преподавателя или на учебном сайте в системе MOODLE контрольный тест №1.
При изучении раздела «Динамика и элементы статики» выполняется вторая контрольная работа, охватывающая шесть тем раздела и состоящая из четырёх задач. После изучения каждой темы второго раздела необходимо ответить на вопросы для самопроверки и тренировочного теста текущего (промежуточного) контроля; после завершения работы с разделом – на вопросы тренировочного теста рубежного контроля.
Для тренировки по разделу «Динамика и элементы статики» предлагаются 4 теста (№5…№8) текущего контроля по10 заданий в каждом и два теста (№II и №III) рубежного контроля. Тест №II охватывает темы: «Введение в динамику и статику», «Статика твёрдого тела» и «Динамика материальной точки». и состоит из 6 заданий по 5 вопросов в каждом задании. Рубежный тест №III охватывает темы динамики материальной системы и основы кинетостатики и состоит 8 заданий по 5 вопросов в каждом задании. Рубежные тесты №II и №III охватывают весь теоретический материал второго раздела. Тесты текущего (промежуточного) контроля по второму разделу также состоят из заданий, в которых студенту предлагается решить несложные задачи по соответствующей теме этого раздела
Тренировочные тесты по второму разделу также не оцениваются. Однако, отвечать на вопросы тестов необходимо, так как они подготавливают студента к контрольному тесту №2, состоящему из вопросов этих же тренировочных тестов, а также к выполнению контрольной работы №2. Ответы на тренировочные тесты даны в конце настоящего УМК.
Завершив работу с тренировочными тестами по второму разделу студент также получает у преподавателя или на учебном сайте в системе MOODLE контрольный тест №2.
Контрольный тест №1 «Кинематика» состоит из 30 заданий. Контрольный тест №2 «Динамика и элементы статики» состоит из 40 заданий.
Контрольные тесты зачитываются, если по каждому тесту студент ответил правильно на 60 % и более вопросов. Если студент ответил правильно менее чем на 60 % вопросов теста, то он обязан повторно пройти тестирование. Время для ответов на вопросы контрольных тестов ограничено.
За каждый вид самостоятельной работы начисляется определенное число баллов.
Примем максимальное количество баллов (максимальный рейтинг) по дисциплине за 100 баллов:
– за посещение всех лекционных и практических занятий; активное участие в решении задач на практических занятиях – 14 баллов,
– самостоятельное выполнение и успешная защита контрольных работ (8 задач) – 16 баллов, за каждую задачу 2 балла,
– правильные ответы на все вопросы контрольного теста №1 – 30 баллов, за каждый вопрос по 1-му баллу,
– правильные ответы на все вопросы контрольного теста №2 – 40 баллов, за каждый вопрос по 1-му баллу.
Каждый студент в итоге может получить не более 100 баллов за один семестр изучения дисциплины
Оценка результатов обучения проводится в соответствии со следующей схемой
|
Оценка |
Количество набранных баллов |
|
Удовлетворительно |
60…75 |
|
Хорошо |
76…89 |
|
Отлично |
90…100 |
Если студент набрал менее 60 баллов, но успешно защитил самостоятельно выполненные контрольные работы, то он допускается к экзамену по дисциплине. Вопросы к экзамену приведены в конце УМК.