Министерство науки и высшего образования РФ Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Воронежский государственный технический университет» в г. Борисоглебске
Борисоглебский филиал
КИНЕМАТИКА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к организации самостоятельной работы
по дисциплине «Теоретическая механика»
для студентов инженерно-строительных направлений очной и заочной форм обучения
Воронеж – 2021
УДК 531.1/4 ББК 22.21
Составитель Т. В. Зульфикарова
Кинематика: методические указания к организации самостоятельной работы по дисциплине «Теоретическая механика» для студентов инженерностроительных направлений очной и заочной форм обучения / Т. В. Зульфикарова; Борисоглебск: Филиал ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: Т. В. Зульфикарова. - Воронеж: Изд-во ВГТУ,
2021. - 23 с.
Методические указания включают задания для самостоятельных и контрольных работ по теоретической механике, указания к решению задач, примеры решения и краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения заданий.
Предназначены для студентов строительных направлений очной и заочной форм обучения.
Методические указания подготовлены в электронном виде и содержатся в файле МУ СР_Кинематика. pdf.
Ил. 30. Табл. 3 Библиогр.: 6 назв.
УДК 531.1/4 ББК 22.21
Рецензент - Л. И. Матвеева, канд. техн. наук, заведующий кафедрой естественнонаучных дисциплин филиала ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» в городе Борисоглебске
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
2
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ................................................................................................ |
4 |
|
Методические указания и требования к оформлению ....................................... |
5 |
|
II. КИНЕМАТИКА .................................................................................................... |
6 |
|
2.1. Кинематика материальной точки .................................................................. |
6 |
|
2.2. Задача К1. |
Кинематика материальной точки ............................................... |
8 |
2.3. Кинематика плоского движения твердого тела ......................................... |
10 |
|
2.4. Задача К2. |
Исследование движения плоского механизма........................ |
13 |
2.5. Задача К3. |
Сложное движение материальной точки................................. |
17 |
БИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ |
|
|
СПИСОК…………………………………………………………………….Ошибка! Закладка не |
||
определена. |
|
|
3
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Теоретическая механика – это наука об общих законах механического движения и механического взаимодействия материальных тел, которая лежит в основе других технических дисциплин: сопротивления материалов, технической механики, строительной механики и др.
В теоретической механике рассматриваются материальные тела, размеры которых много больше межмолекулярных расстояний и которые движутся со скоростями, много меньшими скорости света. В теоретической механике рассматриваются не реальные тела, а их идеализированные модели, такие, как материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело, сплошная упругая среда и т.д. Модели позволяют абстрагироваться от некоторых несущественных признаков и выявлять наиболее общие законы механического движения и механического взаимодействия, справедливые для многих материальных тел независимо от многообразия их физических свойств.
Движение материальных тел рассматривается в трехмерном евклидовом пространстве с течением времени. В теоретической механике принимаются наиболее примитивные представления о пространстве и времени. Считается, что пространство и время не зависят от характера движения в них материальных тел (пространство и время абсолютны). Пространство всюду однородно, изотропно и непрерывно. Время протекает одинаково во всех системах отсчета и также как пространство однородно и непрерывно.
Движение рассматривается относительно выбранной системы отсчета. Под системой отсчета понимают совокупность тела отсчета, жестко связанных с ним координатных осей и часов. Тело движется, если с течением времени происходит изменение координат хотя бы одной его точки, в противном случае тело находится в покое по отношению к этой системе отсчета. Тело может двигаться относительно одной системы отсчета и одновременно покоиться относительно другой. Таким образом, движение и покой понятия относительные. В инженерных расчетах систему отсчета, связанную с Землей, можно условно считать неподвижной.
По характеру решаемых задач курс теоретической механики делится на три части: статику, кинематику и динамику. В кинематике рассматривается движение тел с чисто геометрической точки зрения, без учета причинноследственных связей. Данное пособие содержит краткий теоретический материал, задания для контрольных работ по второму разделу теоретической механики «Кинематика», примеры решения задач.
4
Требования к оформлению
Объем работ и шифр заданий назначаются преподавателем. Шифр заданий двухзначный. Последняя цифра шифра определяет номер расчетной схемы (рисунка), первая цифра – номер условия (комплекта исходных данных для расчета, которые берутся из таблиц). Например, двузначный шифр 46 означает, что исходные данные к задаче следует взять по условию 4 из таблицы, а расчетную схему – по рис. 6.
К каждой задаче даются 10 вариантов расчетных схем (рис.) и таблица, содержащая 10 вариантов исходных данных к расчету (нагрузок). Нумерация рисунков двойная. Например, рис. К1.4 означает, что это рис. 4 к задаче К1. Варианты исходных данных от 0 до 9 проставлены в 1-м столбце (или в 1-й строке) таблицы.
Каждая контрольная работа выполняется в отдельной тетради, страницы которой нумеруются. На обложке указываются: название дисциплины, номер работы, фамилия и инициалы студента, факультет, специальность и адрес. На первой странице тетради записываются: номер контрольной работы, номера решаемых задач.
Решение каждой задачи обязательно начинать на развороте тетради, на четной странице (для удобства проверки). Сверху указывается номер задачи, далее делается расчетная схема (карандашом), записываются исходные данные и искомые величины (текст задачи не переписывать). Расчетная схема выполняется с учетом данных решаемого варианта задачи: все углы, действующие силы, число сил и их расположение на рисунке должны соответствовать этим условиям.
Расчетная схема должна быть аккуратной и наглядной, а ее размеры должны позволить показать все необходимые векторы (силы, скорости, ускорения и др.). Решение каждой задачи необходимо сопровождать краткими пояснениями, какие аксиомы, теоремы или законы используются для решения; какие математические преобразования приводят к результату и т.п. Студентам необходимо подробно излагать весь ход расчетов, указывая единицы измерения получаемых величин. На каждой странице нужно оставлять поля для замечаний рецензента.
5