Mechanika ogólna

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

studia stacjonarne:

semestr III: W 34/x, C 34/+; razem: 68 godz.

• Matematyka (Rachunek wektorowy, rachunek macierzowy, rachunek różniczkowy, teoria równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych)

• Fizyka (Kinematyka. Dynamika punktu materialnego i bryły sztywnej)

Prof. dr hab. inż. Idzi NOWOTARSKI

aktywność / obciążenie studenta w godz.

Studia stacjonarne

1. Udział w wykładach / 34 godz.

2. Udział w laboratoriach / 0 godz.

3. Udział w ćwiczeniach / 34 godz.

4. Udział w seminariach / 0 godz.

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 34 godz.

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0 godz.

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 34 godz.

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 godz.

9. Realizacja projektu / 0 godz.

10. Udział w konsultacjach / 56 godz.

11. Przygotowanie do egzaminu / 26 godz.

12. Przygotowanie do zaliczenia / 0 godz.

13. Udział w egzaminie / 4 godz.

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 180 godz./ 6 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 120 godz. / 4 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową 150 godz./ 5 ECTS

Całość przedmiotu obejmuje:

• W zakresie statyki: redukcji układów sił i wyznaczania warunków ich równowagi;

• W zakresie kinematyki: współrzędnościowego sposobu analizy ruchu punktu materialnego, analizy ruchu ciała sztywnego;

• W zakresie dynamiki: podstawowych pojęć i określeń dynamiki, dynamikę punktu i układów punktów materialnych, dynamikę ruchu obrotowego ciała sztywnego, dynamikę ruchu płaskiego ciała sztywnego, dynamikę ruchu kulistego, podstawy mechaniki analitycznej

Wykłady / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych

1. WSTĘP: Omówienie wymagań dydaktycznych przedmiotu. Mechanika, jej rola i podział. Modelowanie w mechanice. Rys historyczny mechaniki / 2

2. WPROWADZENIE - Rachunek wektorowy: Powtórka i uzupełnienie wiadomości z rachunku wektorowego / 2

3. WPROWADZENIE - Pojęcia i zasady podstawowe mechaniki: Prawa Newtona. Aksjomaty w mechanice. Równoważne układy sił. Stopnie swobody więzy i ich reakcje. Siły zewnętrzne i wewnętrzne. Redukcja dowolnego układu sił do jednej siły i jednej pary sił /2

4. STATYKA – Warunki równowagi dowolnego układu sił: Cel statyki. Warunki równowagi układu sił. Przestrzenny dowolny układ sił. Szczególne przypadki układu sił. Zastępcze warunki równowagi. Układy statycznie wyznaczalne. Metody graficzne w mechanice / 1

STATYKA - Tarcie w układach płaskich: Siły oporu tarcia. Tarcie posuwiste (ślizgowe). Tarcie statyczne i kinematyczne. Tarcie cięgien. Tarcie toczenia, opór toczenia / 1

5. STATYKA - Środki ciężkości i środki masy: Środek sił równoległych. Środki ciężkości brył elementarnych. Środki ciężkości – linii materialnej, powierzchni, bryły. Środek masy. Środek geometryczny / 2

STATYKA – Kratownice: Definicja kratownicy. Założenia upraszczające. Kryteria sztywnościowe. Metody analityczne. Metody wykreślne – plan Cremony / 2

6. KINEMATYKA - Kinematyka punktu. Opis ruchu: za pomocą wektora wodzącego, we współrzędnych prostokątnych, we współrzędnych naturalnych, we współrzędnych biegunowych / 2

7. KINEMATYKA - Bryły:. Ruch postępowy, ruch obrotowy, ruch płaski / 2

8. KINEMATYKA – Bryły cd:. Ruch kulisty, ruch dowolny.

KINEMATYKA ruchu złożonego punktu / 2

9. DYNAMIKA punktu materialnego:. Równanie różniczkowe ruchu; Typy zagadnień w mechanice; Zasady dynamiki punktu materialnego; Potencjalne pole sił / 2

10. DYNAMIKA układu punktów materialnych: Równanie ruchu: Twierdzenie o ruchu środka masy; Kręt (moment pędu) układu punktów materialnych; Energia kinetyczna układu punktów materialnych / 2

11. DYNAMIKA – Geometria mas: Masowe momenty bezwładności; Masowe momenty bezwładności przy transformacji układu współrzędnych; Główne i centralne masowe momenty bezwładności / 2

12. DYNAMIKA – Dynamika bryły: Ruch postępowy; Ruch obrotowy; Ruch płaski / 1

13. DYNAMIKA – Dynamika bryły, cd.: Ruch kulisty; Ruch dowolny / 1

14. MECHANIKA ANALITYCZNA – Elementy mechaniki analitycznej.: Układ mechaniczny jako model obiektu rzeczywistego; Model matematyczny ciągły i dyskretny; Specjalne elementy odkształcalne / 2

15. MECHANIKA ANALITYCZNA – Elementy mechaniki analitycznej.: Równania więzów – podział więzów; Przemieszczenia przygotowane – praca przygotowana; Zasada d'Alamberta / 2

16. MECHANIKA ANALITYCZNA – Elementy mechaniki analitycznej, cd: Zasada Jourdaina; Zasada prac przygotowanych; Równanie Lagrange'a II rodzaju / 2

17. Pisemny EGZAMIN końcowy (Termin zerowy) / 2

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Redukcja i równowaga płaskiego układu sił zbieżnych - metoda geometryczna i analityczna / 4

2. Zastosowanie równań równowagi płaskiego układu sił dowolnych / 4

3. Zastosowanie równań równowagi przestrzennego dowolnego układu sił / 2

4. Wyznaczanie położenia środków ciężkości złożonych figur płaskich metodą podziału na powierzchnie elementarne (sumowanie lub odejmowanie) / 2

5. Wyznaczanie położenia środków ciężkości elementarnych figur płaskich, linii oraz brył metodą całkowania / 2

6. Obliczenia kratownic – metody analityczne, wykreślne / 1

7. Wyznaczanie równań ruchu punktu we współrzędnych prostokątnych i krzywoliniowych. Równanie toru ruchu. Równanie ruchu na torze. / 3

8. Obliczanie parametrów ruchu krzywoliniowego punktu. Hodograf prędkości. Składowe przyspieszenia w układzie naturalnym / 2

9. Wyznaczanie parametrów ruchu postępowego i obrotowego ciała sztywnego / 4

10. Obliczenia prędkości i przyspieszeń w ruchu płaskim. Wyznaczanie chwilowego środka obrotu i chwilowego środka przyspieszeń ciała w ruchu płaskim / 4

11. Tworzenie równań dynamiki ruchu punktu. Pierwsze zadanie dynamiki. Drugie zadanie dynamiki / 2

12. Dynamika układu punktów materialnych. Zastosowanie zasady d’Alamberta / 2

13. Masowe momenty bezwładności. Obliczanie masowych momentów bezwładności względem osi i względem bieguna. Określanie promienia bezwładności i masy zredukowanej. Zastosowanie twierdzenia Steinera w rachunku masowych momentów bezwładności / 2

Podstawowa:

• Wittbrodt E.: Mechanika ogólna, teoria i zadania. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2010

Uzupełniająca:

• Jerzy Leyko, Mechanika ogólna - statyka i kinematyka, tom 1, PWN, 1997

• Jerzy Leyko, Mechanika ogólna - dynamika, tom 2, PWN, 1997

Symbol i nr efektu modułu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kierunkowego

symbol / efekt uczenia się / odniesienie do efektów kierunku

W1 / ma wiedzę w zakresie matematyki, obejmującą algebrę, elementy rachunku macierzowego, analizę matematyczną, w tym zagadnienia rachunku różniczkowego i całkowego funkcji wielu zmiennych, elementy równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych, probabilistykę oraz elementy matematyki stosowanej, niezbędne do:

• opisu i analizy zagadnień mechaniki ogólnej, w tym dynamiki punktu materialnego i ciał sztywnych o stałej i zmiennej masie oraz układów drgających; / K_W01

W2 / ma wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą mechanikę, optykę, elektryczność i fale elektromagnetyczne oraz fizykę ciała stałego, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w elementach, układach, urządzeniach, instalacjach i systemach statku powietrznego oraz w ich systemach eksploatacji i otoczeniu. / K_W02,

W3 / ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstaw konstrukcji maszyn i wytrzymałości materiałów oraz grafiki inżynierskiej i zapisu konstrukcji. / K_W_07.

U1 / potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie oraz identyfikować i opisywać z wykorzystaniem technik informacyjno-komunikacyjnych elementy, układy, urządzenia, instalacje i systemy statku powietrznego i kosmicznego. / K_U01,

K1 / potrafi określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania / K_K02.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: Egzaminu

Ćwiczenia audytoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną;

Egzamin z przedmiotu jest przeprowadzany w formie pisemnego testu sprawdzającego w postaci pięciu pytań dotyczących całości wykładanego materiału.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych na ocenę.

Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych odbywa się na podstawie przygotowania i wykonania ćwiczeń audytoryjnych.

Efekty W1, W2, W3 - sprawdzane są w trakcie egzaminu z przedmiotu, odpowiedzi na ćwiczeniach audytoryjnych a także przy zaliczeniu tych ćwiczeń, a także przy okazji sprawdzania umiejętności U1. Ocena za osiągnięcie tych efektów jest przyznawana łącznie za osiągnięcie umiejętności U1 oraz kompetencji K1;

Efekty U1 sprawdzane są w trakcie odpowiedzi ustnych i pisemnych na ćwiczeniach audytoryjnych.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 95% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy. Wykazuje się wytrwałością i samodzielnością w pokonywaniu trudności oraz systematycznością pracy.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 90% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy. Wykazuje się wytrwałością i samodzielnością w pokonywaniu trudności oraz systematycznością pracy.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 80% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 70% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 55% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dostatecznym. Samodzielnie rozwiązuje zadania i problemy o niskim stopniu trudności. W jego wiedzy i umiejętnościach zauważalne są luki, które potrafi jednak uzupełnić pod kierunkiem nauczyciela.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie spełnia przedstawionych powyżej wymogów.

brak