Kod przedmiotu………

Załącznik nr 3
do Szczegółowych wytycznych w zakresie tworzenia planów studiów i programów kształcenia
w Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej im. Stanisława Staszica w Pile
Kod przedmiotu:
MT II
Pozycja planu:
……………
1. INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
A. Podstawowe dane
Nazwa przedmiotu
Mechanika techniczna II
Kierunek studiów
Transport
Poziom studiów
I stopnia (inż.)
Profil studiów
praktyczny
Forma studiów
niestacjonarne
Transport drogowy
Logistyka transportu
Instytut Politechniczny, Zakład Inżynierii Mechanicznej
i Transportu
Specjalność
Jednostka prowadząca kierunek studiów
Imię i nazwisko nauczyciela (li) i jego
stopień lub tytuł naukowy
Przedmioty wprowadzające
Wymagania wstępne
Prof. nadzw. dr inż. Bolesław Ochodek
matematyka: podstawy rachunku różniczkowego
i całkowego,
• fizyka: zasady dynamiki układów punktów materialnych,
• nauka o materiałach: struktura i właściwości materiałów
technicznych.
brak wymagań
•
Cel główny przedmiotu:
Zdobycie przez studentów uporządkowanego zasobu wiedzy,
umiejętności i kompetencji społecznych w zakresie klasycznej
mechaniki newtonowskiej, obejmującej podstawowe pojęcia,
związki i prawa kinematyki i dynamiki, analizę obciążeń
dynamicznych układów mechanicznych znajdujących się w
różnych postaciach ruchu i dobór ich opisu matematycznego
oraz sposoby przeprowadzania obliczeń projektowych.
Cele szczegółowe przedmiotu:
Cele i założenia przedmiotu
1. Nabycie podstawowej wiedzy z zakresu kinematyki punktu
i ciała sztywnego
2. Nabycie umiejętności badania ruchu dowolnego,
postępowego, obrotowego wokół stałej osi oraz ruchu
płaskiego i ruchu złożonego.
3. Nabycie podstawowej wiedzy na temat kinematyki
przekładni: zębatych, ciernych, pasowych i planetarnych.
4. Nabycie wiedzy na temat zasad dynamiki oraz umiejętności
budowania dynamicznych równań ruchu punktu
materialnego i ciała sztywnego.
5. Nabycie umiejętności praktycznego stosowania zasad
zmienności w dynamice punktu materialnego, układu
punktów materialnych i ciała sztywnego.
6. Przybliżenie
wybranych
elementów mechaniki
analitycznej.
7. Wykształcenie umiejętności zastosowania nabytej wiedzy
w sytuacjach praktycznych.
Założenia przedmiotu:
Po ukończeniu przedmiotu student:
potrafi zdefiniować pojęcie:
• kinematyka i dynamika,
• kinematyka punktu w nieruchomym prostokątnym układzie
współrzędnych,
• kinematyka punktu w układzie naturalnym,
• ruch dowolny,
• ruch postępowy,
• ruch obrotowy wokół stałej osi),
• ruch płaski,
• ruch złożony,
• prawa i zasady dynamiki klasycznej,
• pęd i moment pędu,
• praca siły,
• energia kinetyczna,
• moc i sprawność,
• zasadę prac przygotowanych,
• równowagę w potencjalnym polu sił,
• współrzędne i siły uogólnione.
potrafi wymienić:
• rodzaje układów współrzędnych stosowanych w
kinematyce i dynamice,
• rodzaje ruchów,
• zasady zmienności w dynamice punktu materialnego,
układów punktów materialnych i ciała sztywnego.
potrafi opisać:
• wybrane elementy mechaniki analitycznej,
• równania Lagrange’a pierwszego rodzaju dla układu z
więzami geometrycznymi,
• ruch ogólny ciała sztywnego.
potrafi objaśnić:
• budowanie równań ruchu punktu po torze,
• dynamiczne równania ruchu punktu materialnego i ciała
sztywnego,
• równania ruchu środka masy układu mechanicznego,
• równania Lagrange’a pierwszego rodzaju dla układu z
więzami geometrycznymi,
• siły bezwładności i zasadę d’Alamberta,
• związek energii kinetycznej z pracą,
• twierdzenie o przyroście energii kinetycznej układu
mechanicznego,
• prawo zmienności pędu i krętu punktu materialnego,
• prawo zachowania energii mechanicznej.
potrafi stosować:
• wektorowy opis ruchu punktu,
• analityczny opis ruchu punktu,
• obliczanie przyśpieszenia punktu we współrzędnych
naturalnych,
• badanie szczególnych przypadków ruchu punktu,
• dynamiczne równania równowagi ciała sztywnego w ruchu
postępowym i w ruchu obrotowym dookoła stałej osi.
potrafi wykonać:
• obliczenia dla kinematyki punktu i ciała sztywnego,
• badanie ruchu złożonego ciała sztywnego,
• obliczanie momentów bezwładności ciał sztywnych,
• obliczanie pracy, mocy, sprawności i energii
Strona 2 z 6
Załącznik nr 3
do Szczegółowych wytycznych w zakresie tworzenia planów studiów i programów kształcenia
w Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej im. Stanisława Staszica w Pile
•
•
•
•
kinetycznej układu mechanicznego,
obliczenia dynamicznych reakcji łożysk,
budowanie i rozwiązywanie dynamicznych równań
ruchu płaskiego,
analizę toczenie się koła po prostej,
analizę ruchu pojazdów.
B. Semestralny/tygodniowy rozkład zajęć według planu studiów (przykład)
Wykłady
Ćwiczenia
audytoryjne
Ćwiczenia
laboratoryjne
Ćwiczenia
projektowe
Seminaria
Zajęcia
terenowe
(W)
(Ć)
(L)
(P/S)
(S)
(T)
15
15
-
-
-
-
Semestr
II
Liczba
punktów
ECTS
4
2. EFEKTY KSZTAŁCENIA (wg KRK)
Lp.
W1
W2
U1
U2
U3
K1
K2
K3
K4
Opis efektów kształcenia
Odniesienie do
kierunkowych
efektów
kształcenia
WIEDZA
ma wiedzę w zakresie matematyki, obejmującą algebrę, TK_W01
analizę matematyczną oraz elementy geometrii
analitycznej, elementy probabilistyki niezbędną do
formułowania i rozwiązywania typowych zadań z zakresu
kierunku studiów
ma wiedzę w zakresie statyki, kinematyki i dynamiki TK_W05
konstrukcji mechanicznych
UMIEJĘTNOŚCI
potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i
innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje,
TK_U01
dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski
oraz formułować i uzasadniać opinie
potrafi pracować indywidualnie i w zespole; umie
oszacować czas potrzebny na realizację zleconego
TK_U02
zadania; potrafi opracować i zrealizować harmonogram
prac zapewniający dotrzymanie terminów
ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu
TK_U06
podnoszenia kompetencji zawodowych
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi
TK_K01
inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne
aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej
TK_K02
wpływu na środowisko, i związanej z tym
odpowiedzialności za podejmowane decyzje
potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w
TK_K03
niej różne role
potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji
TK_K04
określonego przez siebie lub innych zadania
Odniesienie do
efektów
kształcenia dla
obszaru
T1P_W01
T1P_W06
T1P_W02
T1P_U01
T1P_U02
T1P_U05
T1P_K01
T1P_K02
T1P_K03
T1P_K04
3. METODY DYDAKTYCZNE
Wykład: konwencjonalno-problemowy i konwersatoryjny z wykorzystaniem technik multimedialnych,
Ćwiczenia audytoryjne: metody problemowe i metody projektów wspomagane technikami komputerowymi.
4. FORMA I WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU
Wykład - zaliczenie pisemne w formie kolokwium,
Ćwiczenia audytoryjne - zaliczenie na podstawie trzech zapowiedzianych sprawdzianów cząstkowych.
5. TREŚCI KSZTAŁCENIA
Wpisać treści osobno
dla każdej z form
zajęć wskazanych w
punkcie 1.B
Wykład:
I. Kinematyka
1. Kinematyka punktu i ciała sztywnego (Podstawowe pojęcia mechaniki
klasycznej. Kinematyka punktu w nieruchomym prostokątnym układzie
współrzędnych. Kinematyka punktu w układzie naturalnym. Ruch dowolny.
Prędkości dwóch dowolnych punktów ciała sztywnego. Ruch postępowy.
Ruch obrotowy wokół stałej osi).
2. Ruch płaski (Ruch płaski jako złożenie ruchu postępowego i obrotowego.
Pojęcie chwilowego środka prędkości. Prędkość punktu bryły w ruchu
płaskim. Przyspieszenie bryły i punktu bryły w ruchu płaskim. Pojęcie
chwilowego środka przyspieszenia. Kinematyka przekładni: zębatych,
ciernych, pasowych i planetarnych).
3. Ruch złożony (Układ nieruchomy i ruchomy. Kinematyka punktu w dwóch
układach odniesienia. Ruch względny. Przyspieszenie Coriolisa).
II. Dynamika
4. Zasady dynamiki. Dynamiczne równania ruchu punktu materialnego
(Prawa i zasady dynamiki klasycznej. Układy odniesienia. Dynamiczne
równania ruchu punktu materialnego. Ruch prostoliniowy punktu
materialnego. Położenie środka masy układu mechanicznego. Równania
ruchu środka masy układu mechanicznego. Siły bezwładności i zasada
d’Alamberta. Ogólne równanie dynamiki).
5. Zasady zmienności w dynamice punktu materialnego (Pęd i moment
pędu. Praca siły. Energia kinetyczna. Moc).
6. Zasady zmienności w dynamice układu punktów materialnych i ciała
sztywnego (Środek masy. Moment bezwładności względem płaszczyzny, osi
i punktu. Moment bezwładności odśrodkowy. Twierdzenie Steinera. Pęd i
moment pędu układu mechanicznego. Praca w polu sił i w polu
potencjalnym. Moc i sprawność. Związek energii kinetycznej z pracą.
Energia kinetyczna układu mechanicznego. Energia kinetyczna w ruchu
postępowym, obrotowym i w ruchu płaskim ciała sztywnego. Praca sił
wewnętrznych układu mechanicznego. Twierdzenie o przyroście energii
kinetycznej układu mechanicznego).
7. Dynamiczne równania ruchu ciała sztywnego (Dynamiczne równania
równowagi w ruchu postępowym ciała sztywnego. Dynamiczne równania
równowagi ciała sztywnego w ruchu obrotowym dookoła stałej osi. Reakcje
dynamiczne łożysk. Dynamiczne równania ruchu płaskiego. Toczenie się
koła po prostej. Ruch pojazdów. Ruch ogólny ciała sztywnego).
8. Elementy mechaniki analitycznej. Zasada prac przygotowanych i
równowaga w potencjalnym polu sił (Przesunięcia i przemieszczenia
przygotowane. Zasada prac przygotowanych. Równowaga w potencjalnym
polu sił. Współrzędne i siły uogólnione. Równania Lagrange’a pierwszego
rodzaju dla układu z więzami geometrycznymi).
Ćwiczenia audytoryjne:
1. Rozwiązywanie zadań z kinematyki punktu (Wektorowy opis ruchu punktu.
Analityczny opis ruchu punktu. Tor punktu. Budowanie równań ruchu punktu po
torze. Obliczanie prędkości i przyśpieszenia punktu. Obliczanie przyśpieszenia
punktu we współrzędnych naturalnych. Badanie szczególnych przypadków ruchu
punktu).
2. Rozwiązywanie zadań z kinematyki ciała sztywnego (Ruch postępowy ciała
sztywnego. Ruch obrotowy ciała sztywnego. Ruch płaski. Prędkości i
przyśpieszenia punktów ciała w ruchu płaskim. Linie chwilowych środków
obrotu w ruchu płaskim).
Strona 4 z 6
Załącznik nr 3
do Szczegółowych wytycznych w zakresie tworzenia planów studiów i programów kształcenia
w Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej im. Stanisława Staszica w Pile
3. Rozwiązywanie zadań z ruchu złożonego (Wyznaczanie przemieszczeń
punktu w ruchu złożonym. Obliczanie prędkości i przyśpieszeń punktu w ruchu
złożonym. Badanie ruchu złożonego ciała sztywnego).
4. Rozwiązywanie zadań z dynamiki punktu materialnego (Zagadnienie
proste dynamiki. Zagadnienie odwrotne dynamiki. Ruch punktu pod działaniem
siły stałej. Ruch punktu pod działaniem siły zależnej od czasu. Ruch punktu pod
działaniem siły zależnej od położenia. Ruch punktu pod działaniem siły zależnej
od prędkości. Ruch punktu materialnego nieswobodnego. Więzy).
5. Rozwiązywanie zadań z dynamiki punktu materialnego (Prawo zmienności
pędu i krętu punktu materialnego. Praca siły w szczególnych przypadkach. Prawo
zachowania energii mechanicznej. Dynamika ruchu złożonego punktu
materialnego).
6. Obliczanie momentów bezwładności ciał sztywnych (Momenty
bezwładności walca, kuli i stożka. Elipsoida bezwładności).
7. Obliczanie pracy, mocy i energii kinetycznej układu mechanicznego
(Energia kinetyczna w ruchu postępowym, obrotowym i w ruchu płaskim ciała
sztywnego. Praca sił wewnętrznych układu mechanicznego. Moc i sprawność.
8. Praktyczne zastosowania zasad mechaniki (Zasada d’Alamberta. Zasada
prac przygotowanych. Równowaga układu w polu potencjalnym).
6. METODY WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
(dla każdego efektu kształcenia umieszczonego na liście efektów kształcenia powinny znaleźć się metody
sprawdzenia, czy został on osiągnięty przez studenta)
Efekt
kształcenia
Egzamin
W1
W2
U1
U2
U3
K1
K2
K3
K4
-
Forma oceny (podano przykładowe)
Kolokwium
Aktywność
Kolokwium
Wykonane
(ćwiczenia
podczas
(wykład)
ćwiczenia
audyt.)
ćwiczeń
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
-
Konsultacje
indywidualne
x
-
7. LITERATURA
Literatura
podstawowa
Literatura
uzupełniająca
1. TADEUSZ NIEZGODZIŃSKI: Mechanika ogólna. Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa 2010.
2. JERZY LEYKO: Mechanika ogólna. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa
2008.
3. ZBIGNIEW OSIŃSKI: Mechanika ogólna. Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa 2000.
4. JAN MISIAK: Mechanika techniczna: Wydawnictwa naukowo Techniczne,
Warszawa 1999.
5. TADEUSZ NIEZGODZIŃSKI, MICHAŁ E. NIEZGODZIŃSKI: Zbiór zadań z
mechaniki ogólnej. Wyd. 2 poprawione. Wydawnictwo Naukowe PWN.
Warszawa 1998.
1. WŁADYSŁAW SIUTA: Mechanika techniczna. Wydawnictwa Szkolne i
Pedagogiczne. Wyd. 20. Warszawa 1985, Wyd. 28. Warszawa 2002.
2. ZENON HENZEL, WIESŁAW ŻYLSKI: Mechanika ogólna. Oficyna Wydaw.
Politechniki Rzeszowskiej. Wyd. 2. Rzeszów 2005.
3. TADEUSZ J. HOFFMAN: Podstawy mechaniki technicznej. Wydaw.
Politechniki Poznańskiej. Poznań 2000.
4. JERZY DUDA, FRANCISZEK DZIONEK: Zbiór zadań z mechaniki technicznej.
Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne. Warszawa 1978.
Literatura obowiązkowa i uzupełniająca powinna umożliwiać zdobycie deklarowanych efektów kształcenia
oraz powinna być aktualna i dostępna na rynku wydawniczym.
8. NAKŁAD PRACY STUDENTA – BILANS GODZIN I PUNKTÓW ECTS
Aktywność studenta
Obciążenie studenta –
Liczba godzin
Udział w zajęciach dydaktycznych
45
Przygotowanie do zajęć (studiowanie literatury):
• Wykład: 7 x 2 godz. = 14 godz.
• Ćwiczenia audytoryjne: 7 x 2 godz. = 14 godz.
Wykonanie ćwiczeń audytoryjnych: 7 x 4 godz.
28
Udział w konsultacjach związanych z wykonywaniem ćwiczeń audytoryjnych
(3 x 1 godz.)
Inne (przygotowanie do kolokwium)
3
Łączny nakład pracy studenta,
w tym:
• Nakład pracy związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego
udziału nauczycieli akademickich,
• Nakład pracy związany z zajęciami o charakterze praktycznym
28
6
110
48
62
Liczba punktów ECTS proponowana przez nauczyciela
4
Ostateczna liczba punktów ECTS (określa komisja ds. projektowania
programów kształcenia)
W tabeli podano przykładowe składowe nakładu pracy studenta. Każdy nauczyciel powinien określić nakład
pracy charakterystyczny dla własnego przedmiotu.
9. OCENA KOŃCOWA PRZEDMIOTU
Składowa oceny końcowej:
Kolokwium zaliczeniowe z wykładu
Procentowy udział
składowej w ocenie
końcowej:
40 %
Kolokwium zaliczeniowe z ćwiczeń audytoryjnych
30 %
Ocena za ćwiczenia wykonane w ramach samokształcenia
20%
Aktywność w czasie ćwiczeń audytoryjnych
10%
Ocena z egzaminu
0%
RAZEM
100 %
W tabeli podano przykładowe składowe oceny końcowej przedmiotu. Każdy nauczyciel powinien określić
składowe oceny dla własnego przedmiotu, które mogą różnić się od powyższego przykładu. Składowymi
ocen mogą być też np. średnia oceń z kolokwiów zaliczanych na zajęciach kontaktowych, oceny za udział w
dyskusji itd.
Strona 6 z 6