Разделы дисциплины и виды занятий (в часах)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
__________________И.Г. Ибрагимов
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины «ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА»
для подготовки дипломированного специалиста
по специальности130503 65 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»,
130504 65 « Бурение нефтяных и газовых месторождений»
(Форма обучения – заочная)
Кафедра, обеспечивающая преподавание дисциплины – МТМ
Октябрьский 2007
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью изучения дисциплины является усвоение студентами теоретических основ механики, на которых базируются все общетехнические дисциплины и которые используются в различных технических расчетах при проектировании и эксплуатации нефтепромысловых машин и механизмов. Изучением дисциплины обеспечивается фундаментальная подготовка студентов в области механики твердого тела и системы тел (механических систем) - умение применять законы, приемы и методы механики к решению практических задач о равновесии и движении тела и механических систем.
При изучении дисциплины соблюдается связь как с предшествующими изучению курса общеобразовательными дисциплинами («математика», «физика», «вычислительная техника»), так и с последующими общетехническими дисциплинами («сопротивление материалов», «теория механизмов и машин», «детали машин»). При этом подчеркиваются те базовые положения статики твердого тела, которые используются в дисциплине «сопротивление материалов»; важнейшие элементы кинематики твердого тела - в дисциплине «теория механизмов и машин»; методы и принципы динамики механических систем - в области нефтепромыслового оборудования.
2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины
студенты должны знать:
-основные определения, аксиомы, теоремы статики твердого тела;
-условия равновесия различных систем сил действующих на твердое тело или на механическую систему;
-виды движений твердого тела и их кинематические характеристики;
-основные законы классической механики и их область применения;
-общие теоремы динамики механических систем, область их применения;
-принципы механики для механических систем;
-общие методы решения задач статики и динамики твердого тела и механических систем.
Студент должен уметь:
-определять основные расчетные параметры по практической части дисциплины (проекция силы на ось, момент силы относительно точки и относительно оси), составлять расчетные схемы решаемых задач и раскрывать условия равновесия действующей на тело системы сил;
-определять вид движения твердого тела и его кинематические характеристики под действием приложенных к нему сил;
-ориентироваться в выборе эффективного метода (приема) к решению рассматриваемой задачи динамики механической системы;
-видеть в частных примерах работы нефтепромыслового оборудования общие закономерности и связывать их с проявлением основных законов классической механики;
-выделять из рассматриваемого какого-либо технического процесса отдельные элементы (схемы или модели), в основе которых лежат законы (теоремы) динамики механических систем.
ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
| Вид учебных занятий | Трудоемкость | Семестры | |||||||||||
| Часы | Зачетные единицы | ||||||||||||
| Общая трудоемкость дисциплины | |||||||||||||
| Аудиторные занятия | |||||||||||||
| Самостоятельная работа студентов (СРС) | |||||||||||||
| Виды итоговой аттестации: | |||||||||||||
| Семестр 2 – зачет | |||||||||||||
| Семестр 3 – экзамен | |||||||||||||
| Аудиторные занятия | |||||||||||||
| Лекции (Л) | |||||||||||||
| Практические занятия (ПЗ) | |||||||||||||
| Всего аудиторных занятий | |||||||||||||
| Самостоятельная работа студентов (СРС) | |||||||||||||
| Курсовой проект или работа (КП, КР) | |||||||||||||
| Реферат (Реф.) | |||||||||||||
| Контрольные работы (КР) | |||||||||||||
| Коллоквиумы () | - | - | - | ||||||||||
| Расчетно-графические задания (РГР) | - | - | - | ||||||||||
| Самостоятельное изучение отдельных тем | |||||||||||||
| Всего СРС | |||||||||||||
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы дисциплины и виды занятий (в часах)
| Номер раздела | Название раздела | Семестр | Л | ПЗ | КР | СРС |
| Статика твердого тела | ||||||
| Кинематика | ||||||
| Динамика |
Содержание разделов (тем) дисциплины
Лекция 1 (1С)
Введение.Теоретическая механика и ее роль в изучении общетехнических и специальных дисциплин технического университета.
I. Статика. Основные понятия и определения статики. Аксиомы статики. Связи и реакции связей. Проекция силы на ось и на плоскость. Момент силы относительно точки и относительно оси. Пара сил, момент пары сил. Сходящаяся система сил; геометрическое сложение сил; условие равновесия. Теорема о трех силах. Теорема Вариньона о моменте равнодействующей относительно центра или относительно оси.
Лекция 2 (2С)
Теорема о параллельном переносе силы.
Произвольная пространственная система сил (ППСС) и ее приведение к заданному центру; главный вектор и главный момент системы сил. Условия равновесия ППСС в геометрической и аналитической формах. Аналитические условия равновесия: сходящейся системы сил, произвольной плоской системы сил, системы параллельных сил. Физический смысл условий равновесия.
Изучить самостоятельно:
Свойства пары сил. Сложение системы пар сил, условия равновесия. Сложение системы параллельных сил; центр системы параллельных сил. Центр тяжести твердого тела. Определение центра тяжести тела и плоской фигуры сложной формы.
Лекция 3 (1К)
II Кинематика. Предмет кинематики; механическое движение. Способы задания движения точки: векторный, координатный и естественный; определение скорости и ускорения точки. Поступательное движение твердого тела; траектории скорости и ускорения точек тела. Вращательное движение тела; угловая скорость и угловое ускорение тела. Скорости и ускорения точек тела при вращательном движении.
Лекция 4 (2К)
Плоскопараллельное движение твердого тела; разложение движения тела на поступательное и вращательное. Определение скоростей точек тела по его составляющим движениям. Мгновенный центр скоростей (МЦС) тела (плоской фигуры) и его нахождение. Применение МЦС для определения скоростей точек тела (плоской фигуры); закон распределения скоростей. Определение ускорений точек тела по его составляющим движениям.
Изучить самостоятельно:
Составное (сложное) движение точки. Относительное, переносное и абсолютное движения, скорости и ускорения точки. Теорема о сложении скоростей. Теоремы сложения скоростей и ускорений в общем случае составного движения точки (теорема Кориолиса). Ускорение Кориолиса; определение величины и направления, причина его возникновения. Сложение поступательных движений тела. Сложение вращательных движений тела вокруг параллельных осей; пара вращений тела.
Лекция 5 (1Д)
III Динамика. Предмет динамики. Законы механики Галилея-Ныотона; инерциальная система отсчета. Дифференциальные уравнения движения материальной точки в векторной, координатной и естественной формах. Две основные задачи динамики для материальной точки и их решение. Система материальных точек (механическая система); классификация сил системы, свойства внутренних сил системы. Дифференциальные уравнения движения механической системы и возможность их интегрирования. Центр масс и центр тяжести механической системы (тела); определение положения центра масс.
Лекция 6 (2Д)
Закон движения центра масс механической системы; теорема о движении центра масс, следствия теоремы. Количество движения материальной точки и механической системы. Импульс силы и импульс силы. Теоремы об изменении количества движения материальной точки в дифференциальной и конечной формах. Теоремы об изменении количества движения механической системы в дифференциальной и конечной формах; следствия теорем.
Лекция 7 (3Д)
Момент количества движения (кинетический момент) материальной точки и механической системы относительно центра и относительно оси. Теоремы об изменении момента количества движения (кинетического момента) механической системы относительно центра и относительно оси; следствия теорем. Элементарная работа силы и работа силы на конечном перемещении ее точки приложения. Кинетическая энергия материальной точки и механической системы. Вычисление кинетической энергии твердого тела при его поступательном, вращательном и плоскопараллельном движениях.
Лекция 8 (4Д)
Теоремы об изменении кинетической энергии материальной точки и механической системы в дифференциальной и конечной формах. Принцип Даламбера (метод кинетостатики) для материальной точки и для механической системы. Сила инерции материальной точки; силы инерции твердого тела при различных видах его движения.
Изучить самостоятельно:
Применение общих теорем динамики механических систем к динамике твердого тела: дифференциальные уравнения поступательного движения тела; дифференциальные уравнения вращательного движения тела; дифференциальные уравнения плоскопараллельного движения тела;