Основной целью является изучение общих законов движения тел и механических систем, методов преобразования систем сил и равновесия материальных тел, что служит развитию у студентов инженерного мышления, привитию навыков перевода практических задач в математические модели, позволяет составлять уравнения движения, находить методы решения их и анализировать полученные результаты
Задачи изучения дисциплины В результате изучения дисциплины студент должен сформировать минимально необходимый комплекс знаний и умений: иметь представление об общих закономерностях механического движения и частных случаях воздействия систем сил; уметь переводить конкретные задачи в соответствующие им математические модели; знать основные законы, теоремы и принципы теоретической механики; уметь использовать закономерности для решения практических задач; иметь опыт применения основных методов решения конкретных задач на равновесие и движение механических систем; иметь навыки решения задач, относящихся к разделам «Статика», «Кинематика» и «Динамика». Место дисциплины в учебном процессе Дисциплина базируется на разделе «Механика» в курсе физики и широко пользуется методами высшей математики (по выражению Леонардо да Винчи «механика это рай математических наук»). К началу изучения теоретической механики студенты должны пройти раздел «Механика» в физике и к началу освоения раздела «Динамика» изучить дифференциальные уравнения в математике. Приступая к изучению теоретической механики, студент должен владеть такими разделами математики: - аналитическая геометрия; - определители и системы линейных уравнений; - векторы и действия над ними; - дифференциальное исчисление (производные, дифференциалы, исследование поведения функций); - векторная функция и ее производная (дифференцирование вектора постоянного модуля; - интегральное исчисление (неопределенный и определенный интеграл, кратные интегралы, криволинейный интеграл); - дифференциальные уравнения первого и второго порядков и методы их интегрирования. Вместе с тем знания, умения и навыки, приобретенные при изучении данной дисциплины, используются при изучении теоретических разделов всех курсов инженерного профиля, но непосредственными потребителями являются «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин», «Гидравлика и гидравлические машины». Наибольший интерес к использованию знаний, полученных на общетехнических дисциплинах, студенты проявляют при выполнении дипломных проектов и работ научного характера. Сложностью для самостоятельных действий они, прежде всего, называют этап формализации задачи и получения абстрактной модели. Выписка из ГОС ВПО «Требования к обязательному минимуму содержания по дисциплине» Дисциплина входит в цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин федерального компонента ЕН.Ф.06. Теоретическая механика. Статика. Понятие силы, момента силы относительно точки и оси, пары сил. Методы преобразования систем сил. Условия и уравнения равновесия твердых тел под действием различных систем сил. Центр тяжести твердого тела и его координаты. Кинематика. Предмет кинематики. Способы задания движения точки. Скорость и ускорение точки. Вращения твердого тела вокруг неподвижной оси. Плоское движение твердого тела и движение плоской фигуры в ее плоскости. Абсолютное и относительное движение точки. Сложное движение твердого тела. Динамика. Предмет динамики. Законы механики Галилея-Ньютона. Задачи динамики. Прямолинейные колебания материальной точки. Механическая система. Дифференциальные уравнения движения механической системы. Количество движения материальной точки и механической системы. Момент количества движения материальной точки относительно центра и оси. Кинетическая энергия материальной точки и механической системы. Общие теоремы динамики. Понятие о силовом поле. Принцип Даламбера для материальной точки и механической системы. Метод кинетостатики. Определение динамических реакций подшипников при вращении твердого тела вокруг неподвижной оси. Связи и их уравнения. Принцип возможных перемещений. Обобщенные координаты системы. Дифференциальные уравнения движения механической системы в обобщенных координатах или уравнение Лагранжа второго рода. Явления удара. Теорема об изменении кинетического момента механической системы при ударе... Объект изучения Методы преобразования систем сил и равновесия материальных тел; общие законы движения тел и механических систем. Инженер должен знать и уметь использовать Основные законы, теоремы и принципы теоретической механики, а также методы решения конкретных задач на равновесие и движение механических систем.
- Преподаватель: Дмитрий Юрьевич Сирота