Уметь:  использовать  основные  законы  механики  в  профессиональной  деятель- ности

6 

 

 

(экзамен (Э)/зачет (З)/зачет с оцен-

кой (заО)/час) 

Общая  

трудоемкость 

дисциплины: 

Часов: 

252 

108 

144 

Зач. ед.: 

7 

3 

4 

 

 

7 

 

 

4.3. Разделы учебной дисциплины: 

 

№ 

семе-

стра 

№ 

не-

дели 

Раздел 

учебной 

дисциплины 

Краткое 

содержание  

раздела 

Виды учебной деятельности, 

включая самостоятельную 

работу студентов и трудоем-

кость (в часах) 

Форма  

текущего  

контроля  

успеваемости 

лек  прк  ср  кср  Всего 

2 

 

1 

Система  

сходящихся  

сил 

Статика. Основные понятия и задачи статики. Ак-

сиомы статики. Связи и их реакции. Сходящиеся 

силы. Геометрические и аналитические условия 

равновесия системы сходящихся сил. 

2 

4 

2 

2 

10 

Проверка инди-

видуальных за-

даний, защита 

РГР*, контроль-

ные работы, оп-

ределение рей-

тинга студента в 

соответствии с 

балльной систе-

мой (по резуль-

татам 6, 12, 18 

контр. недель). 

 

РГР* –  расчет-

но-графическая 

работа – инди-

видуальная за-

дача по опреде-

ленной теме. 

3 

Произвольная 

плоская  

система сил 

Момент силы относительно центра. Свойства мо-

мента силы. Пара сил, свойства пар сил. Произволь-

ная плоская система сил. Уравнения равновесия 

произвольной плоской системы сил. 

2 

4 

2 

2 

10 

5 

Произвольная 

пространственная 

система сил 

Момент силы относительно оси. Произвольная про-

странственная система сил. Приведение системы 

сил к одному центру. Условия равновесия произ-

вольной пространственной системы сил. 

2 

4 

2 

2 

10 

7 

Процессы  

трения  

в механике и 

центр тяжести 

Процессы трения. Трение скольжения и трение ка-

чения. Равновесие твердых тел при наличии сил 

трения. Центр тяжести тела. Определение положе-

ния центра тяжести простейших тел и фигур. При-

меры. 

2 

4 

2 

2 

10 

9 

Определение  

кинематических 

характеристик 

точки 

Кинематика. Кинематика точки. Основные понятия 

и определения. Три способа задания движения точ-

ки. Определение скорости и ускорений точки при 

трех способах задания движения. 

2 

4 

2 

2 

10 

11 

Простейшие  

Простейшие виды движения твердого тела. Ско-

2 

4 

2 

2 

10 

8 

 

 

виды движения 

твердого тела 

рость и ускорение точек тела при поступательном 

движении и вращении тела вокруг неподвижной 

оси. 

 

15 

Плоское  

движение  

твердого тела 

Мгновенный центр скоростей (МЦС). Частные слу-

чаи нахождения МЦС. Ускорение точки тела при 

его плоском движении. 

2 

4 

2 

2 

10 

 

17 

Сложное  

движение  

точки 

Сложное движение точки. Теорема о сложении ско-

ростей. Ускорение Кориолиса. Теорема о сложении 

ускорений. Примеры. 

2 

4 

2 

2 

10 

Всего  18 

36 

18 

18 

  90 

Экзамен – 18 

 

3 

 

1 

Динамика  

точки 

Динамика точки. Основные законы Галилея-

Ньютона. Дифференциальные уравнения движения 

матери-альной точки. Две задачи динамики точки. 

2 

4 

2 

 

6 

Проверка инди-

видуальных за-

даний, защита 

РГР, контроль-

ная работа, оп-

ределение рей-

тинга студента в 

соответствии с 

балльной систе-

мой (по резуль-

татам 6, 12, 18 

контр. недель). 

 

 

2 

Диф. уравнения 

движения  

механической 

системы 

Динамика механической системы. Система мате-

риальных точек. Классификация сил. Свойства 

внутренних сил. Дифференциальные уравнения 

движения системы. Теорема о движении центра 

масс. Следствия из теоремы. 

2 

2 

1 

2 

7 

3 

Общие теоремы 

динамики точки и 

системы 

Общие теоремы динамики точки и системы. Коли-

чество движения. Импульс силы. Теорема об изме-

нении количества движения точки и системы.  

2 

2 

2 

 

6 

4 

Моменты  

инерции  

твердого тела 

Моменты инерции тела относительно полюса и оси, 

относительно параллельных осей. (теорема Гюйген-

са-Штейнера). Моменты инерции простейших тел и 

фигур. Экспериментальный метод определения мо-

мента инерции тела. 

2 

2 

1 

2 

7 

9 

 

 

5 

Общие теоремы 

динамики точки и 

системы 

Моменты количества движения точки, системы и 

твердого тела относительно центра и оси. Теорема 

об изменении момента количества движения (кине-

тического момента) точки и системы. 

2 

2 

2 

 

6 

6 

Общие теоремы 

динамики точки и 

системы 

Кинетическая энергия точки и системы. Работа си-

лы. Кинетическая энергия твердого тела. Теорема об 

изменении кинетической энергии точки и системы 

(изменяемой и неизменяемой). 

2 

4 

1 

2 

9 

 

7 

Дифференциаль-

ные уравнения 

движения твердо-

го тела 

Дифференциальные уравнения поступательного, 

вращательного вокруг неподвижной оси движений 

твердого тела. Общие теоремы вращения тела (тео-

рема об изменении кинетической энергии, теорема 

об изменении кинетического момента).  

2 

2 

2 

 

6 

8 

Дифференциаль-

ные уравнения 

движения твердо-

го тела 

Частные случаи вращения тела (равномерное, рав-

нопеременное, переменное). Дифференциальные 

уравнения плоского движения твердого тела.  

2 

2 

1 

2 

7 

9 

Метод  

кинетостатики  

(принцип  

Даламбера) 

Аналитическая механика. Сила инерции. Принцип 

Даламбера для точки и системы. Главный вектор и 

главный момент сил инерции. Приведение сил 

инерции твердого тела при различных видах его 

движения.. 

2 

2 

2 

 

6 

10 

Принцип  

Лагранжа.  

Общее уравне-ние 

динамики 

Возможные перемещения. Идеальные и реальные 

связи. Принцип возможных перемещений. Общее 

уравнение динамики механической системы. 

2 

4 

1 

2 

9 

11 

Уравнения  

Лагранжа 2-го ро-

да 

Степень свободы. Обобщенные координаты, скоро-

сти, силы. Классификация связей. Голономные и не-

голономные связи. 

2 

– 

2 

 

4 

10 

 

 

12 

Уравнения  

Лагранжа 2-го ро-

да 

Силовое поле. Потенциальное силовое поле. Потен-

циальные силы. Потенциальная энергия. Условия 

равновесия механической системы (устойчивое, не-

устойчивое, безразличное). 

2 

– 

1 

2 

5 

13 

Уравнения  

Лагранжа 2-го ро-

да 

 

Консервативные механические системы. Уравнения 

Лагранжа второго рода для консервативной механи-

ческой системы. 

2 

4 

2 

 

8 

14 

Свободные  

колебания  

мех. системы 

Теория колебаний. Свободные (малые) колебания 

условного одноосного железнодорожного экипажа. 

2 

4 

1 

2 

9 

 

 

15 

Затухающие  

колебания  

мех. системы 

Силы сухого и вязкого трения. Диссипативные си-

лы. Затухающие колебания условного одноосного 

железнодорожного экипажа. Анализ роли силы тре-

ния. 

2 

– 

2 

 

4 

16 

Уравнения Ла-

гранжа для систе-

мы с диссипацией 

энергии 

Уравнения Лагранжа второго рода для механиче-

ской системы с диссипацией энергии. Возмущаю-

щие силы. 

2 

2 

1 

2 

7 

17 

Вынужденные ко-

лебания 

мех. системы 

Вынужденные колебания условного одноосного же-

лезнодорожного экипажа. Резонанс. Способы пре-

дотвращения вредного резонанса. 

2 

– 

2 

 

4 

18 

Параллельное и 

последовательное 

соединение пру-

жин 

Параллельное и последовательное соединение пру-

жин. Применение указанных соединений пружин в 

ходовой части современного подвижного состава. 

2 

– 

1 

2 

5 

Всего 

36 

36 

27 

18 

117 

Экзамен – 27 

 

 

 

11 

 

 

4.4. Практические занятия: 

 

№  

семе-

стра 

№  

неде-

ли 

Раздел  

учебной  

дисциплины 

Наименование  

практического занятия 

Всего 

часов 

2 

 

1 

Статика 

Связи  и  их  реакции.  Типы  связей.  Решение  при-

меров по специальным карточкам. 

2 

2 

Система  

сходящихся 

сил 

Система  сходящихся  сил.  Геометрические  и  ана-

литические  условия  равновесия  системы  сходя-

щихся сил. Решение задач из сб. И.В. Мещерско-

го [1–2]: 2.15; 2.18; 6.8; 6.10. 

2 

3 

Плоская  

система сил 

Произвольная плоская система сил. Момент силы 

относительно  точки.  Уравнения  равновесия  про-

извольной  плоской  системы  сил.  Решение  задач 

по [9] и из [1–2]: 4.11; 4.20; 4.28; 4.31. 

2 

4 

Плоская  

система сил 

Аудитор.  контрольная  работа  на  тему:  «Опреде-

ление  реакций  опор  составной  конструкции» 

(система двух тел). 

2 

5 

Пространст-

венная  

система сил 

Произвольная  пространственная  система  сил. 

Момент  силы  относительно  оси.  Условия  равно-

весия  пространственной  системы  сил.  Решение 

индивидуальных задач из [9]. 

2 

6 

Пространст-

венная  

система сил 

Произвольная  пространственная  система  сил. 

Уравнения равновесия пространственной системы 

сил. Решение задач из [1–2]: 8.14; 8.26; 8.28; 8.36. 

2 

7 

Процессы  

трения  

в механике 

Равновесие тел с учетом сил трения. Решение за-

дач из [1–2]: 5.4; 5.6; 5.8; 5.14. 

2 

8 

Центр  

тяжести тела 

Центр  тяжести  тела.  Решение  задач  на  определе-

ние положения центра тяжести тел и фигур из [1–

2]: 9.4; 9.11; 9.13; 9.18; 9.25.  

2 

9 

Кинематика 

точки 

Кинематика  точки.  Определение  формы  траекто-

рии,  скорости,  ускорения,  радиуса  кривизны.  Ре-

шение  задач  по  [10]  и  из  [1–2]:  10.4;  12.7;  12.8; 

12.27. 

2 

10 

Определение 

кинематиче-

ских характе-

ристик точки 

Программированное занятие по теме: «Определе-

ние  кинематических  характеристик  движения 

точки». Решение задач по [10]. 

2 

11 

Простейшие 

виды движе-

ния твердого 

тела 

Поступательное  и  вращательное  вокруг  непод-

вижной оси движения твердого тела. Решение за-

дач по [10] и из [1–2]: 12.23; 13.4; 13.8; 13.18. 

2 

12 

Простейшие 

виды движе-

ния тела 

Программированное  занятие  по  методическим 

указаниям [10] на тему: «Вращательное движение 

твердого тела вокруг неподвижной оси». 

 

2 

13 

Плоское  

движение 

твердого тела 

Плоскопараллельное  (плоское)  движение  тела. 

Определение  скорости  любой  точки  плоской  фи-

гуры. Решение индивидуальных задач по [10]. 

 

2 

12 

 

 

 

14 

Плоское  

движение 

твердого тела 

Плоское движение тела. Определение скорости и 

ускорения  любой  точки  плоской  фигуры.  Реше-

ние  задач  из  [1–2]:  16.15;  16.18;  16.22;  16.34; 

16.39., 18.9; 18.13; 18.22; 18.26; 18.29.  

2 

15 

Плоское  

движение 

твердого тела 

Плоское  движение  тела.  Определение  скорости 

любой точки плоской фигуры с помощью метода 

МЦС. Подготовка к контрольной работе. 

2 

16 

Плоское  

движение 

твердого тела 

Аудиторная  контрольная  работа  на  тему:  «Опре-

деление  скоростей  точек  тела  при  его  плоском 

движении». 

2 

17 

Сложное  

движение  

точки 

Сложное  движение  точки.  Решение  задач  на  оп-

ределение  скорости  и  ускорения  точки  при  ее 

сложном движении из [1–2]: 23.19; 23.27; 23.49.  

2 

18 

Статика, 

Кинематика 

Сдача  и  защита  индивидуальных  задач  и  расчет-

но-графических работ. Подведение итогов работы 

в семестре. 

2 

Всего 

36 

 

3 

 

1 

Динамика 

точки 

Дифференциальные  уравнения  движения  точки. 

Первая задача динамики. Решение задач по [11] и 

из сб. И.В. Мещерского [1–2]: 26,3; 26,7; 26,25. 

2 

2 

Динамика 

точки 

Решение второй (основной) задачи динамики точ-

ки  (случай  постоянных  сил).  Решение  задач  по 

[11] и из [1–2]: 27,9; 27,11; 27,12; 27,14. 

2 

3 

Теорема о 

движении  

центра масс 

системы 

Центр  масс  механической  системы.  Теорема  о 

движении центра масс системы. Решение задач по 

[12] и из [1–2]: 35,5; 35,10; 35,13. 

2 

4 

Теорема об 

изменении ко-

личества дви-

жения системы 

Количество  движения  плоского  механизма.  Тео-

рема об изменении количества движения механи-

ческой системы. Решение задач по [12] и из [1–2]: 

36,4; 36,9; 36,10; 36,13. 

2 

5 

Теорема об 

изменении  

кинетического 

момента  

системы 

Теорема  об  изменении  момента  количества  дви-

жения  (кинетического  момента)  механической 

системы.  Решение  задач  по  [12]  и  из  [1–2]:  37,1; 

37,3; 37,5; 37,9; 37,14. 

2 

6 

Кинетическая 

энергия  

механической  

системы 

Кинетическая  энергия  механической  системы. 

Кинетическая  энергия  твердого  тела  при  различ-

ных случаях его движения. Решение задач из [1–

2]: 38,1; 38,3; 38,4; 38,5.  

2 

7 

Теорема об 

изменении  

кинетической 

энергии  

системы 

Теорема об изменении кинетической энергии сис-

темы. Работа сил и моментов сил. Решение задач 

по  [12]  и  из  [1–2]:  38,3;  38,4;  38,9;  38,12;  38,52. 

Подготовка к контрольной работе. 

2 

8 

Теорема об 

изменении  

кинетической 

энергии  

Аудиторная  контрольная  работа  на  тему:  «При-

менение  интегральной  формы  теоремы  об  изме-

нении  кинетической  энергии  механической  сис-

темы для определения скорости тел». 

2 

13 

 

 

системы 

 

9 

Диф. уравне-

ния движения 

твердого тела 

Дифференциальные  уравнения  вращения  и  плос-

кого движения тела. Решение задач из [1–2]: 37,8; 

37,10; 37,14; 37,16.  

2 

10 

Частные  

случаи  

вращения тела 

Частные  случаи  вращения  тела  (равномерное, 

равнопеременное,  переменное).  Передачи  враща-

тельного движения тел. 

2 

11 

Метод кинето-

статики  

 

Метод  кинетостатики  или  принцип  Даламбера. 

Решение задач по [13] и из [1–2]: 41,3; 41,4; 41,16; 

41,17; 41,19. 

2 

12 

Принцип воз-

можных пере-

мещений 

Принцип  возможных  перемещений  или  принцип 

Лагранжа. Решение задач по [13] и из [1–2]: 46,1; 

46,5; 46,9; 46,11; 46,20; 46,28. 

2 

13 

Общее  

уравнение  

динамики  

Общее  уравнение динамики или принцип Далам-

бера-Лагранжа. Решение задач по [13] и из [1–2]: 

47,1; 47,5; 47,9; 47,15. 

2 

14 

Уравнения  

Лагранжа  

2-го рода 

Составление  и  интегрирование  дифференциаль-

ных  уравнений  Лагранжа  2-го  рода.  Решение  за-

дач по [13] и из [1–2]: 48,6; 46,7; 48,16. 

2 

15 

Свободные  

колебания  

системы 

Свободные колебания системы с одной степенью 

свободы. Решение задач из [1–2]: 54,1; 54,2; 54,33. 

2 

16 

Уравнения  

Лагранжа  

2-го рода 

Решение  задач  по  [19]  на  применение  уравнений 

Лагранжа  к  исследованию  движения  механиче-

ских систем с одной степенью свободы. 

2 

17 

Уравнения  

Лагранжа  

2-го рода 

Решение  задач  по  [13]  на  применение  уравнений 

Лагранжа  к  исследованию  движения  механиче-

ских систем с двумя степенями свободы. 

2 

18 

Динамика 

Сдача  и  защита  индивидуальных  задач  и  расчет-

но-графических работ. Подведение итогов работы 

в семестре. 

2 

Всего 

36 

 

4.4. Тематика расчетно-графических работ: 

 

1.  Определение  реакций  опор  составной  конструкции.  Расчетно-графическая  работа 

С-3 [3]. 

2. Определение реакций опор твердого тела. Расчетно-графическая работа С-7 [3]. 

3.  Определение  скорости  и  ускорения  точки  по  заданным  уравнениям  ее  движения. 

Расчетно-графическая работа К-1 [3]. 

4. Кинематический анализ плоского механизма. Расчетно-графическая работа К-3 [3]. 

5.  Интегрирование  дифференциальных  уравнений  движения  материальной  точки 

(случай постоянных сил). Расчетно-графическая работа Д-1 [3]. 

6. Применение общего уравнения динамики к исследованию движения механической 

системы с одной степенью свободы. Расчетно-графическая работа Д-19 [3]. 

7. Малые свободные колебания консервативной системы с одной степенью свободы. Расчет-

но-графическая работа Д-23 [3]. 

 

 

 

14 

 

 

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 

 

жүктеу/скачать 35,96 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: