Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Херсонська державна морська академія

Кафедра технічної механіки, інженерної і комп'ютерної графіки

Реєстр. №______________

Шифр _________________

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

до виконання практичних робіт

з дисципліни «Теоретична механіка»

підготовки бакалавра

галузей знань: 0701  транспорт і транспортна інфраструктура;

0507  Електротехніка та електромеханіка,

напрямів: 6.070104 „Морський та річковий транспорт ”,

6.050702 „Електромеханіка”

форма навчання: денна

Херсон – 2011

Методичні рекомендації до виконання практичних робіт

з дисципліни Теоретична механіка розробили у відповідності з навчальною програмою, к.т.н., доцент кафедри технічної механіки, інженерної і комп'ютерної графіки Івченко Т.І., к.п.н. доцент. кафедри технічної механіки, інженерної і комп'ютерної графіки Васильченко Г.Ю.

Методичні рекомендації розглянуто і ухвалено на засіданні кафедри технічної механіки, інженерної і комп'ютерної графіки

01.09.2011р. протокол № 1

Завідувач кафедри д.т.н, професор А.В. Букетов

Схвалено навчально-методичним відділом інституту

Начальник навчально-методичного відділу

____. ____. 2011р. _____________ Черненко В.В.

Зміст

Вступ........................................................................................................................4

Короткі теоретичні відомості до практичних занять...........................................4

Програма навчального курсу.

Розділ 1. Статика твердого тіла..............................................................................4

Розділ 2. Кінематика................................................................................................5

Розділ 3. Динаміка...................................................................................................5

Завдання для самостійного виконання.

Статика. Системи збіжних та плоских сил,

які знаходяться в рівновазі.....................................................................................8

Система просторових сил, які знаходяться в рівновазі......................................11

Координати центра ваги твердого тіла................................................................18

Сила тертя ковзання. Формула Ейлера................................................................22

Кінематика. Кінематика точки..............................................................................24

Кінематика твердого тіла

Найпростіші рухи твердого тіла...........................................................................27

Плоский рух твердого тіла....................................................................................31

Складний рух точки...............................................................................................36

Динаміка. Динаміка матеріальної точки

Перша пряма основна задача динаміки

матеріальної точки.................................................................................................44

Друга обернена основна задача динаміки

матеріальної точки.................................................................................................46

Центр мас механічної системи

Теорема про рух центра мас..................................................................................53

Кінетична енергія. Робота сили.

Теорема про зміну кінетичної енергії механічної системи твердих тіл...........58

Принцип Д’Аламбера (Метод кінетостатики).....................................................64

Елементи аналітичної механіки

Принцип можливих переміщень..........................................................................68

Загальне рівняння динаміки..................................................................................72

Література...............................................................................................................78

ВСТУП

Теоретична механіка являє собою загальнонаукову дисципліну, яка вивчає загальні закони руху та рівноваги твердих тіл. Її методи широко використовуються для розв’язання великої кількості інженерних задач. Тому теоретичну механіку, в тому чи іншому обсязі, вивчають в усіх технічних вищих навчальних закладах.

Допомогти навчитися розв’язувати прикладні задачі механіки загальними методами теоретичної механіки – мета даного навчального посібника.

Засвоєння прикладних питань теоретичної механіки ускладнюється тим, що в цій науці істотне значення має моделювання і математичне подання досліджуваних явищ природи. Тому при розв’язанні конкретних інженерних задач виникають труднощі, тим більші, чим ширше поставлена задача. Труднощі полягають у тому, що не відразу можна вловити зв'язок теорії з її практичним застосуванням. Тому перед викладачами постає проблема формування дослідницького підходу до розв’язування задач теоретичної механіки.

Даний посібник надає короткі завдання у вигляді задач, розрахункові схеми яких досить прості і зрозумілі. Для їхнього розв’язання не потрібно виконувати складні математичні перетворення і обчислення, але необхідно ясно і чітко представити фізичний зміст. Головна мета завдань полягає в тому, щоб розв’язок кожного з них відбивав практичне застосування теоретичного матеріалу з конкретної теми.

Задачі посібника можуть широко використовуватися з різною навчальною і контрольною метою, а саме: для вправ на практичних заняттях, самостійної роботи студентів, проведення контрольних робіт, заліків, іспитів і т. ін.

Досвід використання пропонованих задач у навчальному процесі показав, що їхня стислість, простота математичного апарата, тісний зв'язок з окремими розділами теорії, однакові вимоги і трудомісткість формують у курсантів досить міцні практичні навички і є основою для виконання більш складних комбінованих завдань та розрахунково-графічних робіт.