ВВЕДЕНИЕ. «Теоретическая механика»

По дисциплине

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

«Теоретическая механика»

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение

(по отраслям)

профилей подготовки «Машиностроение и материалообработка»;

«Транспорт»

Екатеринбург

Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Теоретическая механика ». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012. 50 с.

Составители:	д.т.н., профессор Лехов О.С.
	к.т.н., доцент Эльяш Н.Н. д.т.н., доцент Раскатов Е.Ю.
	к.т.н., доцент Туев М.Ю.

Одобрены на заседании кафедры механики. Протокол от «30» 08 2012 г. № 1.

Заведующий кафедрой механики

О.С. Лехов

Рекомендованы к печати методической комиссией Машиностроительного института РГППУ. Протокол от «_ 10 _»__ 10 ___ 2012 г. № _ 2 _.

Председатель методической комиссии МаИ РГППУ		А.В.Песков

© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012

© Лехов О.С., Эльяш Н.Н.,

Раскатов Е.Ю., Туев М.Ю., 2012

Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Теоретическая механика» составлены на основании рабочей программы, разработанной в соответствии с ФГОС для направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям) профилей подготовки «Машиностроение и материалообработка»; «Транспорт».

Дисциплина «Теоретическая механика» ставит своей целью изучение общих законов равновесия и движения материальных тел; основных методов динамического расчета точки и твёрдого тела, систем тел.

Чтобы хорошо усвоить курс теоретической механики нужно не только глубоко изучить теоретический материал, но и получить твердые навыки в решении задач. Для этого необходимо самостоятельно решить достаточно большое их количество по всем разделам курса из соответствующих сборников и выполнить ряд специальных заданий.

В методических указаниях приведены решения типовых задач и задания для выполнения контрольных работ по основным разделам курса «Теоретическая механика» («Статика твёрдого тела», «Кинематика точки и твёрдого тела», «Динамика точки», «Динамика системы и твёрдого тела»).

Перед тем, как приступить к выполнению индивидуального задания, приведенного в каждом разделе, надо изучить соответствующий раздел теории, а также разобраться в примерах решений задач, изложенных в методических указаниях. Затем попытаться решить самостоятельно своё индивидуальное задание, а для закрепления материала рекомендуется решить несколько аналогичных задач из сборника задач по теоретической механике И. В. Мещерского [1].

Все задания контрольных работ составлены в Международной системе единиц (СИ). После нахождения искомых величин нужно проставлять их размерность.

При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие требования:

1. Не следует приступать к выполнению контрольных работ, не изучив соответствующего раздела и не решив рекомендованных задач. Если студент основные положения теории усвоит слабо и не разберет подробно приведенные в учебнике примеры, то при выполнении контрольных работ у него возникнут затруднения.

2. Контрольные работы имеют индивидуальный характер: расчетные схемы и числовые данные каждой задачи выбираются в соответствии с учебным шифром (тремя последними цифрами номера зачетной книжки студента). По цифрам шифра определяются строки, а порядковые номера цифр в шифре указывают столбцы в таблице с данными задачи. На пересечении соответствующих строк и столбцов находят условия для вариантов данной задачи.

При возникновении вопросов по индивидуальному заданию обращаться к преподавателю.

3. Каждую контрольную работу желательно выполнять в отдельной тетради, ручкой с синей или черной пастой, четким почерком. Возможно оформление работы на компьютере. Необходимо оставлять поля 40 мм с левой стороны листа для замечаний рецензента, а после решения каждой задачи – 1–2 чистых листа для указаний рецензента. На обложке (титульном листе) должны быть четко написаны: название контрольной работы, наименование дисциплины; фамилия, имя, отчество студента; группа; учебный шифр студента; регистрация работы в деканате (для заочной формы обучения).

4. Перед решением задачи указывается номер задачи и записываются исходные данные, а также - что требуется определить (текст задачи можно не переписывать). Далее выполняют эскиз с учетом условий решаемого варианта задачи; все углы, действующие силы, количество тел и их расположение на нем должны соответствовать этим условиям. Эскиз должен быть аккуратным и наглядным, его размеры должны быть такими, чтобы можно было ясно показать векторы всех сил, скоростей, ускорений и т. д., а также оси координат.

5. Решение каждой задачи должно сопровождаться краткими пояснениями и четкими эскизами. Следует избегать многословных пояснений и пересказа учебника. Необходимо указывать размерность всех величин и подчеркивать окончательные результаты. Во всех случаях в числе удерживайте не более трех значащих цифр, так как излишняя точность ведет к непроизводительной трате времени.

6. Работы, выполненные с нарушением данных указаний, не проверяются и не засчитываются.

7. При чтении текста каждой задачи следует учесть, что большинство рисунков дано без соблюдения масштаба. На рисунках к задачам все линии, параллельные строкам, считаются горизонтальными, а перпендикулярные строкам – вертикальными (это в тексте задач специально не оговаривается). Также считается, что все нити (веревки, тросы) являются нерастяжимыми и невесомыми; нити, перекинутые через блок, по блоку не скользят; катки и колеса (в кинематике и динамике) катятся по плоскостям без скольжения. Все связи считаются идеальными. Когда тела на рисунке пронумерованы, то в тексте задач и в таблицах P₁, l₁, r₁ и т.п. означают вес или размеры тела 1, а P₂, l₂, r₂ – тела 2и т.д.

8. После проверки контрольной работы студент должен исправить в ней все отмеченные ошибки и выполнить все указания преподавателя. Если работа не зачтена, следует в кратчайший срок исправить выявленные ошибки и представить ее вторично на проверку. Все исправления как в зачтенной, так и в незачтенной контрольной работе следует поместить в этой же тетради после рецензии преподавателя. Отдельно от работы исправления не рассматриваются.

9. При сдаче зачета или экзамена по дисциплине необходимо представлять зачтенные по данному разделу курса контрольные работы.

1. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО РАЗДЕЛУ «СТАТИКА»

Задача 1.1.

В задаче рассматривается равновесие тела под действием произвольной плоской системы сил. При ее решении учесть, что натяжения обеих ветвей нити, если трением пренебрегают, будут одинаковы. Уравнение моментов будет более простым, если брать моменты относительно точки, где пересекаются линии действия двух реакций связей. При вычислении момента силы часто удобно разложить ее на две составляющие и , для которых плечи легко определяются, и воспользоваться теоремой Вариньона, тогда .

Условие:

Жесткая рама (рис. 1.1 – схемы 1 – 10, табл. 1.1) закреплена в точке шарнирно, а в точке прикреплена или к невесомому стержню с шарнирами на концах, или к шарнирной опоре на катках.

В точке С к раме привязан трос, перекинутый через блок и несущий на конце груз весом . На раму действует пара сил с моментом и две силы, величины которых, направления и точки приложения указаны в таблице 1.1. (например, в условиях № 1 на раму действуют сила под углом к горизонтальной оси, приложенная в точке и сила под углом к горизонтальной оси, приложенная в точке ).

Определить реакции связей в точках , , вызываемые действующими нагрузками. При окончательных расчетах принять .

Дата добавления: 2014-11-25