Тема 1: «Плоская система сходящихся сил».
СТАТИКА
Тема 1: «Плоская система сходящихся сил».
1. Задание №1.«Определить усилия в стержнях кронштейна от приложенной внешней силы». Трением в блоке пренебречь. Данные для своего варианта взять из таблицы.
Таблица №1
Прежде, чем приступить к выполнению задания №1 необходимо изучить раздел «Плоская система сходящих сил».
2. Цель задания:
2.1 Научиться расставлять активные и реактивные силы.
2.2 Научиться составлять расчетную схему.
2.3 Научиться определять усилие в стержнях системы аналитическим путем.
Повторение теоретического материала.
3.1 Какие силы образуют плоскую систему сходящихся сил?
3.2 Что такое силовой многоугольник?
3.3 Как определяется равнодействующая системы?
3.4 Геометрическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил.
3.5 Какие уравнения и сколько можно составить для уравновешенной плоской системы сходящихся сил?
4. Методические рекомендации к выполнению.
4.1 Внимательно прочитать условие задачи, записать, что дано, и что требуется определить.
4.2 Составить расчетную схему.
4.3 Составить и решить относительно неизвестных два уравнения равновесия.
4.4 Если в результате вычислений хотя бы одно неизвестное получилось со знаком «-» необходимо объяснить.
4.5 Написать ответ.
4.6 Если при выполнении практической работы появились затруднения – это значит, что материал темы не усвоен.
5. Пример решения задания №1.
Определить усилия в стержнях кронштейна от приложенной внешней силы. Трением в блоке пренебречь. Данные из задачи своего варианта взять из таблицы.
Дано: F = 50 кн
a = 45°; b = 50°; g = 60°
Определить: R1 и R2
Решение:
1. Составим расчетную схему (рис. 1)
2. Составим уравнения проекций сил системы на оси х и у:
(1) 
; 
(2) 
; 
3. Решим их относительно неизвестных R1 и R2:
из 1-го уравнения:
Подставим найденное значение R1 во второе уравнение:
Следовательно R1 будет равно:
Ответ: R1 = 43,47 Н; R2 = - 28,78 Н
Знак «-» в реакции R2 получился из-за того, что первоначально направление реакции было выбрано ошибочно.
Критерии оценки работы.
| Оценка | Основные критерии оценки |
| «5» | Работа выполнена правильно, без ошибок, оформлена согласно методическим указаниям. |
| «4» | Работа выполнена правильно, но в оформлении допущены небольшие погрешности. |
| «3» | В работе допущены ошибки, оформление небрежное, есть погрешности. |
Литература.
А.И. Аркуша «Техническая механика», Москва «Высшая школа», 2003
Тема 2: «Плоская система произвольно расположенных сил»
1. Задание № 2.Определить опорные реакции балки лежащей на 2-ух опорах. Данные своего варианта взять из таблицы.
|
Прежде, чем приступить к выполнению задания №2 необходимо изучить тему «Плоская система произвольно расположенных сил».
2. Цель задания:
«Ознакомиться с устройством опор балок, составить расчетные схемы и определить реакции их опор».
Литература.
А.И. Аркуша «Техническая механика», Москва «Высшая школа», 2003
Тема 3: «Центр тяжести».
1. Задание №3.Определить положение центра тяжести плоской фигуры. Данные своего варианта взять из таблицы.
Таблица №3
2. Цель задания.
2.1 Проверить степень усвоения студентами темы «Центр тяжести».
2.2 Научиться определять координаты центра тяжести плоских фигур аналитическим путем.
Критерии оценки знаний.
| Оценка | Основные критерии оценки |
| «5» | Работа выполнена правильно, без ошибок, оформлена согласно методическим указаниям. |
| «4» | Работа выполнена правильно, но в оформлении допущены небольшие погрешности. |
| «3» | В работе допущены ошибки, оформление небрежное, есть погрешности. |
Литература.
А.И. Аркуша «Техническая механика», Москва «Высшая школа», 2003
КИНЕМАТИКА
Таблица №4
| Вариант | Уравнение движения точки | Вариант | Уравнение движения точки |
| 1. | S= 20t-5t2 | 16. | S= 16t-5t2 |
| 2. | S= 20t-4t2 | 17. | S= 16t-4t2 |
| 3. | S= 20t-3t2 | 18. | S= 16t-3t2 |
| 4. | S= 20t-2t2 | 19. | S= 16t-2t2 |
| 5. | S= 19t-5t2 | 20. | S= 15t-5t2 |
| 6. | S= 19t-4t2 | 21. | S= 15t-4t2 |
| 7. | S= 19t-3t2 | 22. | S= 15t-3t2 |
| 8. | S= 19t-2t2 | 23. | S= 15t-2t2 |
| 9. | S= 18t-5t2 | 24. | S= 14t-5t2 |
| 10. | S= 18t-4t2 | 25. | S= 14t-4t2 |
| 11. | S= 18t-3t2 | 26. | S= 14t-3t2 |
| 12. | S= 18t-2t2 | 27. | S= 14t-2t2 |
| 13. | S= 17t-5t2 | 28. | S= 13t-5t2 |
| 14. | S= 17t-4t2 | 29. | S= 13t-4t2 |
| 15. | S= 17t-3t2 | 30. | S= 13t-3t2 |
2. Цель задания.
2.1 Проверить степень усвоения студентами темы «Кинематика точки. Построение графиков пути, скорости ускорения».
2.2 Научиться строить кинематические графики.
Критерии оценки знаний.
| Оценка | Основные критерии оценки |
| «5» | Работа выполнена правильно, без ошибок, оформлена согласно методическим указаниям. |
| «4» | Работа выполнена правильно, но в оформлении допущены небольшие погрешности. |
| «3» | В работе допущены ошибки, оформление небрежное, есть погрешности. |
Литература
А.И. Аркуша «Техническая механика», Москва «Высшая школа», 2003
Таблица №5
| Вариант | Уравнение вращения вала | d, м | Вариант | Уравнение вращения вала | d, м |
| φ= 1,2t2 + 2t - 3 | 0,1 | φ= 1,1t2 + 2t - 3 | 0,2 | ||
| φ= 1,2t2 + t + 2 | 0,2 | φ= 1,2t2 + t - 5 | 0,1 | ||
| φ= 1,1t2 + 2t + 1 | 0,3 | φ= 1,2t2 + t - 7 | 0,3 | ||
| φ= 1,2t2 + t - 4 | 0,1 | φ= 1,1t2 + 2t - 6 | 0,2 | ||
| φ= 1,3t2 - t + 5 | 0,2 | φ= 1,1t2 + 2t - 8 | 0,4 | ||
| φ= 1,3t2 - 2t - 4 | 0,3 | φ= 1,1t2 + t + 5 | 0,1 | ||
| φ= 1,3t2 - t + 8 | 0,2 | φ= 1,1t2 + t - 6 | 0,2 | ||
| φ= 1,2t2 + t + 2 | 0,3 | φ= 1,3t2 + 2t - 7 | 0,3 | ||
| φ= 1,3t2 - 2t + 5 | 0,2 | φ= 1,2t2 - t + 8 | 0,4 | ||
| φ= 1,1t2 + 2t - 3 | 0,4 | φ= 1,1t2 + t + 5 | 0,2 | ||
| φ= 1,1t2 + t - 4 | 0,1 | φ= 1,1t2 + 2t - 4 | 0,1 | ||
| φ= 1,2t2 + t - 8 | 0,2 | φ= 1,2t2 - t + 5 | 0,4 | ||
| φ= 1,1t2 + 2t - 4 | 0,3 | φ= 1,2t2 - t + 8 | 0,2 | ||
| φ= 1,2t2 + t - 5 | 0,4 | φ= 1,2t2 - 2t - 6 | 0,3 | ||
| φ= 1,1t2 + 2t - 3 | 0,1 | φ= 1,2t2 + t - 7 | 0,1 |
2. Цель задания.
2.1 Проверить степень усвоения студентами темы «Простейшие движения твердого тела».
2.2 Научиться определять угловые характеристики вращающегося тела.
Критерии оценки знаний.
| Оценка | Основные критерии оценки |
| «5» | Работа выполнена правильно, без ошибок, оформлена согласно методическим указаниям. |
| «4» | Работа выполнена правильно, но в оформлении допущены небольшие погрешности. |
| «3» | В работе допущены ошибки, оформление небрежное, есть погрешности. |
7. Тесты на проверку знаний по теме «Простейшие движения
Твердого тела».
| № n/n | Вопрос | Ответы |
| 1. 2. 3. 4. 5. | Какой должна быть угловая скорость при равномерном вращательном движении? Как определить угловую скорость в равномерном вращательном движении? Когда вращательное движение равнопеременным? Как определяется число оборотов тела за определенное время? Какая связь существует между угловой скоростью и частотой вращения? | А. ω = const Б. ω ≠ const А.  , с-1 Б. ω = φ', с-1 В. ω = ω0 + Σt, с-1 А. если Σ = const Б. если ω = const В. если Σ = ω', с-1 А. N =  , об Б. N =  , об А. ω =  , с-1 Б.  , с-1 В. ω= πn ·30, с-1 |
| Время выполнения 5 – 10 минут. |
Литература.
А.И. Аркуша «Техническая механика», Москва «Высшая школа», 2003
ДИНАМИКА
Таблица №6
| Вариант | r, м | n | Вариант | r, м | n |
2. Цель задания.
2.1 Проверить степень усвоения студентами темы «Движение несвободной материальной точки. Силы инерции».
2.2 Научиться решать задачи динамики, применяя принцип Даламбера (кинетостатики).
Решение.
5.1 Составим расчетную схему, на которой покажем активную силу ( 
), реактивную силу 
и силу инерции 
.
Дано:
r = 25 м
R = 
= 
, Н
n = 3
_________________________
Определить: υ - ?
5.2 Спроектируем все силы на ось Y:
ΣFiy = 0; Fуб + R – Fт = 0.
5.3 Поскольку необходимо определить скорость движения мотоциклиста, а она входит в формулу центральной силы следовательно выразим Fуб:
Fуб. = Fт - R
5.4 Выразим все величины через исходные данные для расчета
5.5 Сокращая на величину массы получаем:
5.6 Определим скорость движения:
Ответ: υ = 12,8 м/с
Критерии оценки знаний.
| Оценка | Основные критерии оценки |
| «5» | Работа выполнена правильно, без ошибок, оформлена согласно методическим указаниям. |
| «4» | Работа выполнена правильно, но в оформлении допущены небольшие погрешности. |
| «3» | В работе допущены ошибки, оформление небрежное, есть погрешности. |
Литература.
А.И. Аркуша «Техническая механика», Москва «Высшая школа», 2003
Таблица №7
| Вариант | FТ Н | ℓ, м | a, м/с2 | f | Вариант | FТ Н | ℓ, м | a, м/с2 | f |
| 1,5 | 0,01 | 16. | 1,3 | 0,01 | |||||
| 1,8 | 0,02 | 17. | 1,6 | 0,03 | |||||
| 3,5 | 1,7 | 0,03 | 18. | 4,5 | 1,7 | 0,02 | |||
| 1,9 | 0,02 | 19. | 1,8 | 0,03 | |||||
| 1,2 | 0,01 | 20. | 1,2 | 0,02 | |||||
| 2,0 | 0,03 | 21. | 3,5 | 1,5 | 0,01 | ||||
| 2,1 | 0,01 | 22. | 1,6 | 0,01 | |||||
| 3,5 | 1,8 | 0,02 | 23. | 4,5 | 1,8 | 0,03 | |||
| 4,5 | 1,9 | 0,03 | 24. | 1,9 | 0,02 | ||||
| 1,4 | 0,01 | 25. | 2,0 | 0,03 | |||||
| 1,3 | 0,03 | 26. | 3,5 | 1,2 | 0,01 | ||||
| 3,5 | 2,0 | 0,03 | 27. | 4,5 | 1,4 | 0,02 | |||
| 1,5 | 0,01 | 28. | 1,6 | 0,03 | |||||
| 1,6 | 0,03 | 29. | 1,9 | 0,01 | |||||
| 1,9 | 0,02 | 30. | 2,0 | 0,02 |
2. Цель задания.
2.1 Проверить степень усвоения темы: «Работа, мощность, КПД».
2.2 Научиться определять работу и мощность при поступательном и вращательном движениях твердого тела.
2.3 Научиться определять работу и мощность тела на наклонной плоскости.
Критерии оценки знаний.
| Оценка | Основные критерии оценки |
| «5» | Работа выполнена правильно, без ошибок, оформлена согласно методическим указаниям. |
| «4» | Работа выполнена правильно, но в оформлении допущены небольшие погрешности. |
| «3» | В работе допущены ошибки, оформление небрежное, есть погрешности. |
Литература.
А.И. Аркуша «Техническая механика», Москва «Высшая школа», 2003
Эталон ответов к тестовому заданию по теме: «Плоская система сходящихся сил».
1. А
2. А
3. А
4. А
5. А
Эталон ответов к тестовому заданию по теме: «Плоская система произвольно расположенных сил».
1. А
2. Б
3. Б
4. Б
5. А
Эталон ответов к тестовому заданию по теме: «Центр тяжести».
1. А
2. А
3. А
4. А
5. А
Эталон ответов к тестовому заданию по теме: «Кинематика. Точки. Кинематические графики».
1. А
2. А
3. А
4. А
5. А
Эталон ответов к тестовому заданию по теме: «Простейшие движения твердого тела. Вращательное движение».
1. А
2. А
3. А
4. А
5. А
Эталон ответов к тестовому заданию по теме: «Движение несвободной материальной точки. Сила инерции».
1. А
2. А
3. А
4. Б
5. А
Эталон ответов к тестовому заданию по теме: «Работа и мощность. Коэффициент полезного действия».
1. А
2. А
3. А
4. А
5. А
СТАТИКА
Тема 1: «Плоская система сходящихся сил».
1. Задание №1.«Определить усилия в стержнях кронштейна от приложенной внешней силы». Трением в блоке пренебречь. Данные для своего варианта взять из таблицы.
Таблица №1
Прежде, чем приступить к выполнению задания №1 необходимо изучить раздел «Плоская система сходящих сил».
2. Цель задания:
2.1 Научиться расставлять активные и реактивные силы.
2.2 Научиться составлять расчетную схему.
2.3 Научиться определять усилие в стержнях системы аналитическим путем.