Mechanika

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
Studia pierwszego stopnia
Przedmiot:
Rodzaj przedmiotu:
Kod przedmiotu:
Rok:
Semestr:
Forma studiów:
Rodzaj zajęć i liczba godzin
w semestrze:
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Liczba punktów ECTS:
Sposób zaliczenia:
Język wykładowy:
Mechanika
Obowiązkowy
IM 1 S 0 2 24-0_1
I
2
Studia stacjonarne
45
30
15
4
Zaliczenie
Język polski
Cel przedmiotu
Zapoznanie studenta z prawami mechaniki klasycznej, teoretycznej i
C1
stosowanej.
Przygotowanie studenta do korzystania z narzędzi inżynierskich opartych na
C2
prawach mechaniki.
C3 Zapoznanie studenta z metodami obliczeń układów mechanicznych.
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji
1 Znajomość praw i twierdzeń matematycznych z algebry i trygonometrii.
Efekty kształcenia
W zakresie wiedzy:
EK 1 Student formułuje równania równowagi układów obciążonych siłami skupionymi.
EK 2 Student wyznacza prędkości i przyspieszenia punktów układu mechanicznego.
EK 3 Student stosuje prawa mechaniki w zagadnieniach technicznych.
W zakresie umiejętności:
EK 4 Student rozwiązuje zagadnienia równowagi płaskiego układu sił.
EK 6 Student wyprowadza wnioski wynikające z zastosowania praw mechaniki.
Student klasyfikuje i rozwiązuje zagadnienia związane z prędkościami i
EK 7
przyspieszeniami elementów maszyn.
W zakresie kompetencji społecznych:
---------
W1
Treści programowe przedmiotu
Forma zajęć – wykłady
Treści programowe
Wprowadzenie i pojęcia podstawowe: siła, jednostki siły, modele ciał, punkt
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10
W11
W12
W13
W14
W15
ĆW1
ĆW2
ĆW3
ĆW4
ĆW5
ĆW6
ĆW7
ĆW8
materialny, ciało doskonale sztywne. Zasady mechaniki Newtona, aksjomaty
statyki. Więzy i ich reakcje.
Płaski zbieżny układ sił. Warunki równowagi płaskiego układu sił zbieżnych,
twierdzenie o trzech siłach. Tarcie i prawa tarcia. Moment siły względem punktu.
Redukcja płaskiego dowolnego układu sił – moment główny, wektor główny.
Warunki równowagi płaskiego dowolnego układu sił. Kratownice płaskie.
Przestrzenny zbieżny i dowolny układ sił. Wypadkowa przestrzennego zbieżnego
układu sił; warunki równowagi.
Środek sił równoległych. Środek ciężkości. Kinematyka punktu. Tor ruchu punktu.
Ruch prostoliniowy punktu. Prędkość i przyspieszenie w ruchu prostoliniowym.
Pojęcie siły bezwładności.
Ruch krzywoliniowy. Prędkości i przyspieszenia w ruchu krzywoliniowym
Przyspieszenie styczne i normalne do toru, promień krzywizny toru.
Rzut ukośny. Prędkość i przyspieszenie kątowe. Ruch względny punktu,
przyspieszenie Coriolisa. Kinematyka ciała sztywnego, pojęcie stopni swobody.
Twierdzenie o prostej sztywnej. Ruch obrotowy wokół stałej osi. Ruch płaski ciała
sztywnego. Chwilowy środek obrotu i przyspieszeń.
Ruch złożony, wyznaczanie prędkości i przyspieszenia wybranego punktu ciała
sztywnego. Dynamika punktu w ruchu krzywoliniowym, dynamika ruchu
względnego. Reakcje dynamiczne wywołane siłami bezwładności.
Teoria masowych momentów bezwładności. Twierdzenie Steinera. Dynamika
układu punktów materialnych. Pęd punktu i układu punktów materialnych oraz
prawo jego zmienności.
Ruch środka masy. Kręt punktu i układu punktów materialnych i prawo jego
zmienności. Praca i moc siły.
Energia kinetyczna układu punktów materialnych. Twierdzenie Koeniga. Zasada
zachowania energii mechanicznej. Twierdzenie o przyroście energii kinetycznej.
Dynamika ciała sztywnego w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim.
Założenia liniowej teorii drgań. Modelowanie układów mechanicznych.
Drgania nietłumione i tłumione oporem wiskotycznym.
Kolokwium zaliczeniowe z wiadomości teoretycznych.
Forma zajęć – ćwiczenia
Treści programowe
Zasady mechaniki Newtona, aksjomaty statyki. Więzy i ich reakcje.
Płaski zbieżny układ sił. Warunki równowagi płaskiego układu sił zbieżnych,
twierdzenie o trzech siłach. Tarcie i prawa tarcia. Moment siły względem punktu.
Przykłady obliczeniowe.
Redukcja płaskiego dowolnego układu sił – moment główny, wektor główny.
Określenie warunków równowagi płaskiego dowolnego układu sił. Kratownice
płaskie.
Przestrzenny zbieżny i dowolny układ sił. Wypadkowa przestrzennego zbieżnego
układu sił; warunki równowagi.
Środek sił równoległych. Wyznaczenie środka ciężkości figury płaskiej.
Kinematyka punktu. Tor ruchu punktu.
Kolokwium I.
Ruch prostoliniowy punktu. Prędkość i przyspieszenie w ruchu prostoliniowym.
Pojęcie siły bezwładności. Prędkości i przyspieszenia w ruchu krzywoliniowym
Przyspieszenie styczne i normalne do toru, promień krzywizny toru. Przykłady
obliczeniowe.
Rzut ukośny. Prędkość i przyspieszenie kątowe. Ruch względny punktu,
ĆW9
ĆW10
ĆW11
ĆW12
ĆW13
ĆW14
ĆW15
przyspieszenie Coriolisa. Kinematyka ciała sztywnego. Przykłady obliczeniowe.
Twierdzenie o prostej sztywnej. Ruch obrotowy wokół stałej osi. Ruch płaski ciała
sztywnego. Chwilowy środek obrotu i przyspieszeń.
Wyznaczanie prędkości i przyspieszenia wybranego punktu w ruchu złożonym.
Dynamika punktu w ruchu krzywoliniowym, dynamika ruchu względnego.
Obliczanie masowych momentów bezwładności. Twierdzenie Steinera. Dynamika
układu punktów materialnych. Pęd punktu i układu punktów materialnych oraz
prawo jego zmienności.
Ruch środka masy. Kręt punktu i układu punktów materialnych i prawo jego
zmienności. Praca i moc siły
Energia kinetyczna układu punktów materialnych. Zasada zachowania energii
mechanicznej. Twierdzenie o przyroście energii kinetycznej. Dynamika ciała w
ruchu postępowym, obrotowym i płaskim.
Wyznaczanie częstości drgań własnych układów mechanicznych.
Drgania nietłumione i tłumione oporem wiskotycznym.
Kolokwium II
Forma zajęć – laboratoria
Treści programowe
Forma zajęć – projekt
Treści programowe
1
2
Metody dydaktyczne
Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Na zajęciach
są omawiane treści teoretyczne oraz przykłady zastosowań.
Ćwiczenia: rozwiązywanie zadań przez studentów pod kontrolą prowadzącego.
Praktyczne zastosowanie omawianych treści wykładowych; dyskusja wyników.
Obciążenie pracą studenta
Średnia liczba godzin na zrealizowanie
Forma aktywności
aktywności
Godziny kontaktowe z wykładowcą, w
48
tym:
Godziny kontaktowe–liczba godzin w
45
semestrze, np. udział w wykładach,
udział w laboratoriach itd.
Godziny kontaktowe w formie np.
3
konsultacji, zaliczenie wykładu
Praca własna studenta, w tym:
52
Przygotowanie się do zajęć
52
Łączny czas pracy studenta
100
Sumaryczna liczba punktów ECTS dla
4
przedmiotu:
Liczba punktów ECTS w ramach zajęć o
charakterze praktycznym (ćwiczenia,
2
laboratoria, projekty)
1
Literatura podstawowa
J. Leyko, Mechanika ogólna, tom I i II, PWN, Warszawa, 2011
2
3
4
1
2
3
4
Z. Engel, J. Giergiel, Mechanika ogólna, tom I i II, PWN, Warszawa,
J. Leyko, J. Szmelter, Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, tom II, PWN,
Warszawa,1978
W. Mieszczerski, Zbiór zadań z mechaniki, PWN, Warszawa, 1969
Literatura uzupełniająca
K. Szabelski, Zbiór zadań z drgań mechanicznych, Wydawnictwa Politechniki
Lubelskiej, 2002
Z. Osiński, Teoria drgań PWN, Warszawa,1980
Kurnik W.: Wykłady z mechaniki, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, 2000
Giergiel J., Uhl T.: Zbiór zadań z mechaniki ogólnej. PWN, Warszawa, 1980
Macierz efektów kształcenia
Odniesienie
danego efektu
kształcenia do
Efekt
efektów
kształcenia zdefiniowanych
dla całego
programu
(PEK)
Cele
przedmiotu
EK 1
IM1A_W15
C1, C3
EK 2
IM1A_W17
C2
EK 3
IM1A_W17
C1, C3
EK 4
IM1A_U18
IM1A_U23
C1, C3
EK 5
IM1A_U08
IM1A_U10
IM1A_U22
C1, C3
EK 6
IM1A_U08
C2
Treści
programowe
W2, ĆW2,
W3, ĆW3,
W4, ĆW4,
W5, ĆW5,
ĆW6, W15,
ĆW15
W6, ĆW6,
W7, ĆW7,
W8, ĆW8,
W9, ĆW9,
W10, ĆW10,
W11, ĆW11,
W12, ĆW12,
W15, ĆW15
W1, ĆW1,
ĆW6, W13,
ĆW13, W14,
ĆW14, W15,
ĆW15,
W2, ĆW2,
W3, ĆW3,
W4, ĆW4,
W5, ĆW5,
ĆW6, ĆW15
W1, ĆW1,
ĆW6, W13,
ĆW13, W14,
ĆW14,ĆW1
5,
W6, ĆW6,
Metody
dydaktyczne
Metody
oceny
1, 2
O1, O2
1,2
O1, O2
1, 2
O1, O2
1, 2
O1, O2
1, 2
O1, O2
1, 2
O1, O2
W7, ĆW7,
W8, ĆW8,
W9, ĆW9,
W10, ĆW10,
W11, ĆW11,
W12, ĆW12,
ĆW15
IM1A_U10
IM1A_U22
Metody i kryteria oceny
Symbol
metody
oceny
O1
O2
Opis metody oceny
Zaliczenia pisemne z ćwiczeń
Zaliczenie pisemne z wykładu
Próg zaliczeniowy
50%
50%
Autor
Dr inż. Andrzej Mitura
programu:
Adres e-mail: [email protected]
Jednostka
Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki Stosowanej
organizacyjna: