Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика»



Скачать 197.14 Kb.
Дата03.01.2013
Размер197.14 Kb.
ТипПрограмма



ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»




Согласовано

Утверждаю


___________________

Руководитель ООП

по направлению 261400



_______________________

Зав.кафедрой механики

проф. В.Г. Гореликов


ПРОГРАММА учебной дисциплинЫ
«ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА»


Направление подготовки: 261400.62 «Технология художественной обработки материалов»

Профиль подготовки: «Технология художественной обработки материалов»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. механики М.И. Вершинин

Санкт-Петербург

2012

Составитель: канд. пед. наук, доцент М.И Вершинин


Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.В. Гурецкий

Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 180 часов.

Цели и задачи дисциплины: Цель: формирование знаний и умений, необходимых для самостоятельного применения универсальных законов механики в профессиональной деятельности, а также при проектировании и применении механических устройств общего назначения.
Основные дидактические единицы (модули): Дисциплина «Теоретическая механика» состоит из следующих разделов:

1.Кинематика материальной точки.

2.Кинематика твердого тела.

3.Статика.

4.Динамика материальной точки.

5.Динамика системы.




В процессе изучения дисциплины студенты осваивают следующие компетенции:

ОК-10 - Способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и

моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
В результате изучения дисциплины «Теоретическая механика» студент должен:
Знать: (ОК-10) основные законы и теоремы, необходимые для применения в предметной области теоретической механики.

Уметь: (ОК-10) применять физико-математические методы проектирования с использованием стандартных программных средств.

Владеть: (ОК-10) навыками исследования физико-математических моделей в предметной области теоретической механики.

Виды учебной работы:

Лекции

Практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

1. Цели освоения модуля (дисциплины)

В результате освоения данной дисциплины бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц3 и Ц5 основной образовательной программы «Технология художественной обработки материалов».

Дисциплина нацелена на подготовку бакалавров к решению следующих профессиональных задач:

– разработка технологий изготовления художественно-промышленных изделий,

– выбор материалов для изготовления художественно-промышленных изделий,

– расчет параметров технологических процессов для производства художественно-промышленных изделий,

– выбор оборудования и оснастки для производства художественно-промышленных изделий,

– анализ свойств используемых материалов и контроль качества готовой продукции с использованием необходимых методов и средств исследования,

– организация контроля технологических параметров, качества сырья и готовой продукции;

– изучение научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования;

– проведение экспериментов по заданной методике и анализ результатов;

– проведение измерений и наблюдений, составление описания проводимых исследований, подготовка данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций;

– составление отчета по выполненному заданию, участие во внедрении результатов исследований и разработок.
2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП

Дисциплина относится к базовой части профессионально цикла (Б3.Б3). Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (физика, химия) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Теоретическая механика» являются дисциплины профессионального цикла: «Метрология, стандартизация и сертификация», «Материаловедение и технология конструкционных материалов», «Основы технологии художественной обработки материалов».

3. Результаты освоения модуля (дисциплины)

При изучении дисциплины бакалавр должен научиться самостоятельно определять силы реакций, действующих на тело; находить скорости ускорения точек тела в различных видах движений; анализировать кинематические схемы механических элементов химических комплексов; определять динамические реакции опор вращающихся тел. В результате освоения курса у бакалавров должен быть выработан навык рационального анализа механических систем

После изучения данной дисциплины бакалавры приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р1, Р3, Р5*. Соответствие результатов освоения дисциплины «Теоретическая механика» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.


Формируемые компетенции в соответствии с ООП*

Результаты освоения дисциплины

З.1.1, З.1.2, З.3.1, З.3.3, З.5.1.



В результате освоения дисциплины бакалавр должен знать:

Законы преобразования систем сил; условия равновесия систем сил на плоскости и в пространстве и условия равновесия тел; влияние трения скольжения и сопротивления качению на равновесие тел.

Способы задания движения точки и тела, законы определения скоростей и ускорений точек при плоском, сферическом и произвольном движении тела.

Основные задачи динамики материальной точки и уравнения движения системы материальных точек. Колебание материальной точки и механической системы. Принцип Даламбера, метод кинетостатики, принцип возможных перемещений, общее уравнение динамики,.

У.1.1, У.1.2, У.3.1, У.5.1, У.5.2, У.5.3.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен уметь:

Определять силы реакций, действующих на тело, и силы взаимодействия между телами системы; определять скорости и ускорения точек тела во вращательном и плоском движениях; определять динамические реакции опор вращающихся тел. Анализировать кинематические схемы механических элементов агрегатов и комплексов, определять их основные динамические характеристики.

В.1.1, В.1.2, В.1.3, В.3.2, В.3.3, В.5.1, В.5.2.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен владеть:

Методами анализа механизмов в статике, кинематике и динамике; критериями выделения основных параметров, влияющих на устойчивую работу агрегатов. Опытом работы и использования научно-технической информации, баз данных и каталогов, электронных журналов и патентов, поисковых ресурсов и др. в области высокотехнологического оборудования, в том числе, на иностранном языке.


*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 261400.62 «Технология художественной обработки материалов».


  1. Структура и содержание дисциплины

    1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения






Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации


Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.

3 семестр



Введение. Сходящаяся и плоская системы сил. Простр. система сил. Трение скольжения

4

4




30

38

Расчетно-графическая работа



Кинематика точки. Сложное движение точки

4

4




30

38






Кинематика твёрдого тела

4

4




30

38






Динамика точки.

1

1




20

22




5

Общие теоремы динамики механической системы

4

4




36

44







Промежуточная аттестация
















Экзамен




Итого

по дисциплине

17

17




146

180




При сдаче расчетно-графической работы проводится устное собеседование.

Примечание. Для направлений с объемом курса менее 180 часов соответственно уменьшается время на самостоятельную работу студента.

    1. Содержание разделов дисциплины

Семестр 3

Раздел 1. Введение. Сходящаяся и плоская системы сил

Лекция. Практическое занятие. Введение в механику. Механическое движение. Материальная точка. Система материальных точек. Абсолютно твёрдое тело (АТТ). Сила. Система сил, равнодействующая. Аксиомы статики. Система сходящихся сил Теорема о трёх силах. Момент силы относительно точки. Алгебраический момент силы. Момент силы относительно оси. Пара сил. Момент пары. Эквивалентность пар. Лемма о параллельном переносе силы. Основная теорема статики (Теорема Пуансо). Различные случаи приведения системы сил к центру. Уравнения равновесия произвольной системы сил. Уравнения равновесия произвольной плоской системы сил. Параллельные силы. Центр параллельных сил.

Статические моменты объёма и площади. Центр тяжести тела и методы определения его положения. Центр тяжести простейших однородных тел. Силы трения скольжения и качения. Равновесие при наличии сил трения. Равновесие системы тел. Статически определимые системы.
Раздел 2. Кинематика точки. Сложное движение точки

Лекция. Практическое занятие. Способы задания движения, скорость и ускорение точки в декартовых осях. Естественный способ задания движения. Нормальное и касательное ускорения. Сложное движение точки. Теорема сложения скоростей. Теорема Кориолиса. Ускорение Кориолиса..
Раздел 3. Кинематика твёрдого тела

Лекция. Практическое занятие. Поступательное и вращательное движения АТТ. Закон вращательного движения, угловая скорость и угловое ускорение тела. Скорость и ускорение точки при вращательном движении тела. Формула Эйлера. Плоское движение АТТ. Скорости и ускорения точек плоской фигуры. Мгновенный центр скоростей (МЦС). Способы нахождения МЦС.
Раздел 4. Динамика точки

Лекция. Практическое занятие. Законы Ньютона. Дифференциальные уравнения движения точки в декартовых и естественных осях. Две основные задачи динамики точки. Задача Коши в динамике точки. Принцип Даламбера для точки. Движение точки под действием упруго-линейной силы. Свободные колебания точки. Период, частота и амплитуда колебаний. Затухающие и вынужденные колебания точки.
Раздел 5. Общие теоремы динамики механической системы

Лекция. Практическое занятие. Внутренние силы и их свойства. Дифференциальные уравнения движения точек механической системы. Центр масс системы. О моментах инерции системы. Понятие главной центральной оси инерции. Радиус инерции. Теорема Штейнера-Гюйгенса. Осевые моменты инерции простейших тел.

Количество движения системы. Теорема об изменении количества движения системы. Закон сохранения количества движения. Теорема импульсов для сплошной среды. Теорема Эйлера. Кинетический момент системы и АТТ. Теорема об изменении кинетического момента относительно произвольной, неподвижной точки и относительно центра масс. Дифференциальное уравнение вращательного движения АТТ.

Работа и мощность силы. Работа силы, приложенной к АТТ. Силовое поле. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия силы тяжести и упруго-линейной силы.


    1. Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.




Формируемые

компетенции

Разделы дисциплины

1

2

3

4

5



З.1.1




х

х

х

х



З.1.2.

х







х

х



З.3.1.

х















З.3.3.

х















З.5.1.

х















У.1.1.

х

х












У.1.2.













х



У.3.1.

х















У.5.1.

х















У.5.2.




х

х

х






У.5.3.

х







х






В.1.1.

х







х






В.1.2.




х




х






В.1.3.




х

х




х



В.3.2.

х















В.3.3.




х

х




х



В.5.1.




х




х






В.5.2.

х













  1. Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности бакалавров для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.


Методы и формы активизации деятельности

Виды учебной деятельности

ЛК

СРС

Дискуссия

х




IT-методы

х




Опережающая СРС




х

Индивидуальное обучение




х

Проблемное обучение




х

Обучение на основе опыта




х



Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

  • самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

  • закрепление теоретического материала при выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий в рабочей тетради.


6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

  • работе бакалавров с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме,

  • выполнении контрольных работ,

  • изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

  • подготовке к экзамену и зачету.


6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала бакалавров и заключается в:

  • поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,

  • анализе материалов по заданной теме, аналитическое исследование задач повышения эффективности технологических процессов,

  • исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах,


6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных исследований:

  1. Принцип схематизации механических систем.

  2. Выработка методологических основ анализа механических систем.

  3. Принцип выделения факторов и параметров, играющих определяющую роль в динамике механических систем.

  4. Выявление принципов соотнесения основных и побочных факторов в динамике механических систем.

  5. Применение принципа Даламбера для анализа динамики механических систем.

7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости бакалавров осуществляется по результатам:

- самостоятельного выполнения расчетно-графической работы,

- анализа подготовленных бакалаврами расчётно-графической работы,

- устного опроса при сдаче выполненных расчётно-графической работы и экзамена (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).
7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов

Экзаменационные билеты включают три задания:

  1. Теоретический вопрос.

  2. Теоретический вопрос.

  3. Задача.

При необходимости преподаватель дополнительно задает устные вопросы и простые задачи.
7.2. Примеры экзаменационных вопросов


1

Введение в динамику. Предмет динамики. Основные понятия и определения: масса, материальная точка, сила. Законы Галилея-Ньютона.


2

Теорема об изменении кинетической энергии

3



Дано: V-скорость ползуна С, ОА=r, OB=a . Определить скорость точки А в указанном положении механизма.



8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины) помимо изданий кафедры

Основная литература

      • Бутенин Н.В. Курс теоретической механи­ки. Т.1: статика и кинематика. Т.2: динамика: в 2 т./Н.В. Бутенин, Я.Л.Лунц, Д.Р. Меркин . – СПб. : Лань, 2008. 736 с.

      • Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики : учебник для вузов /С.М. Тарг. – 13 изд.стер. – М.: Высшая школа, 2003. 416 с.

      • Мещерский, И.В. Сборник задач по теоретической механике., И.В. Мещерский. – 38-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2001. – 448 с.

      • Сборник коротких задач по теоретической механике : учебное пособие/О.Э. Кепе [и др.]; под ред. О.Э. Кепе.–М.: Высшая школа, 1989. 368 с.

Вспомогательная литература

      • Яблонский, А.А. Курс теоретической механики : статика, кинематика, динамика : учебник / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. – 9-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2002. 768 с.

      • Добронравов, В. В. Курс теоретиче­ской механики : учебник / В.В. Добронравов, Н.Н. Никитин, А.Л. Дворников. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1983. – 575 с.

      • Бать, М. И. Теоретическая механика в примерах и задачах : учебное пособие для вузов / М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, А.С. Кельзон. – 9-е. изд., перераб. – М.: Наука, 1990 – 1991. Т.1 : Статика и кинематика. – 1991. 669 с.

      • Бать, М. И. Теоретическая механика в примерах и задачах : учебное пособие для вузов / М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, А.С. Кельзон. – 9-е. изд., перераб. – М.: Наука, 1990 – 1991. Т.2 : Динамика. – 1991. 638 с.


9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)

При освоении дисциплины используются технические средства и оборудование кафедры.

Похожие:

Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconРабочая программа учебной дисциплины (модуля) «Теоретическая механика»
Дисциплина «Теоретическая механика» входит в вариативную часть (Б2) математического и естественнонаучного цикла
Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconПрограмма учебной дисциплины «теоретическая механика» Специальность: 130102 «Технологии геологической разведки»
Теоретическая механика” – это наука, изучающая движение и равновесие материальных тел, а также возникающее при этом взаимодействие...
Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconРабочая программа учебной дисциплины «теоретическая механика»

Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconРабочая программа учебной дисциплины " теоретическая механика " Цикл

Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconРабочая программа учебной дисциплины «Физика конденсированного состояния, термодинамика, статистическая физика, физическая кинетика»
Программа предназначена для подготовки специалистов по всем физическим специальностям. Курс «Термодинамика и статистическая физика»...
Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconРабочая программа дисциплины теоретическая механика и механика сплошных сред блок «Общие математические и естественнонаучные дисциплины»
«Общие математические и естественнонаучные дисциплины»; раздел «Федеральный компонент»; основная образовательная программа специальности...
Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconПрограмма «Теоретическая и математическая физика»
В основу данной программы положены следующие дисциплины: механика, теория поля, электродинамика и механика сплошных сред, квантовая...
Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 02 «Теоретическая физика» по физико-математическим наукам
В основу данной программы положены следующие дисциплины: механика, теория поля, электродинамика и механика сплошных сред, квантовая...
Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconРабочая программа учебной дисциплины механика специальность: 130101 «прикладная геология»
«Механика» для постановки и решения технических задач при изучении и освоении различных учебных дисциплин
Программа учебной дисциплинЫ «теоретическая механика» iconПрограмма учебной дисциплины «механика» Специальность: 130102 «Технологии геологической разведки»
«механика» является приобретение студентами знаний и навыков в области способов расчета отдельных элементов конструкций и сооружений...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org