3. Методические указания по изучению разделов и тем дисциплины « Техническая механика»

Раздел 1. Теоретическая механика

Введение

Содержание дисциплины «Техническая механика». Роль и значение механики в технике. Механическое движение. Равновесие. Теоретическая механика и ее разделы: статика, кинематика, динамика.

Статика

Статика – это раздел теоретической механики, который изучает равновесие твердых тел.

Изучив статику абсолютно твердого тела, можно потом перейти к рассмотрению более сложной задачи о равновесии деформируемого тела.

В основу статики положено несколько аксиом, которые получены в результате многовековых наблюдений и научных обобщений, поэтому, составляя схемы реальных явлений, применяем к ним теорию. На этом сочетании базируется решение задач теоретической механики.

Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы статики.

Основные понятия статики: материальная точка, абсолютно твердое тело, сила, системы сил. Пара сил. Задачи статики. Аксиомы статики. Проекция силы на ось. Связи и реакции связей.

Тема 1.2 Системы сил.

Системы сходящихся сил. Условия и уравнения равновесия систем сходящихся сил. Момент силы относительно точки и оси. Приведение силы к точке. Системы произвольно расположенных и параллельных сил. Условия и уравнения равновесия. Балочные системы. Определение опорных реакций балок.

Тема 1.3 Связи с трением.

Трение скольжения и трение качения. Угол трения. Конус трения. Условие самоторможения.

Тема 1.4 Центр параллельных сил и центр тяжести.

Центр параллельных сил, его свойства и формулы для определения положения. Центр тяжести тела и способы его определения.

Кинематика

Поскольку кинематика не имеет ярко выраженных прямых связей с предыдущим разделом программы – статикой, серьезное внимание следует уделить формированию нового понятийного аппарата. Следует помнить, что понимание и способность иллюстрировать основные понятия, термины и определения примерами – залог успешного изучения всех последующих тем раздела.

Из физики следует повторить простейшие законы движения материальной точки ( равномерное прямолинейное и ускоренное прямолинейное движение).

Из математики в обязательном порядке необходимо вспомнить:

- что такое уравнение линии;

- понятие производной функции, частные производные наиболее распространенных функций;

- правила дифференцирования простейших многочленов;

- способы решения систем уравнений, в том числе и квадратных;

- способы решения простейших векторных уравнений;

Следует обратить внимание, что в общем случае все задачи кинематики сводятся к следующим типовым:

- по известному уравнению движения точки найти ее траекторию и координаты в заданный момент времени, скорость и ускорение;

- при естественном способе задания движения точки найти ее законы движения в координатной форме;

- найти скорости и ускорения любой точки движущегося тела, если известны указанные параметры для одной или двух точек.