Теоретическая механика (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Рабочая программа дисциплины

Теоретическая механика

Направление подготовки 280700 «Техносферная безопасность»

Профили подготовки: 280702 «Безопасность технологических процессов и производств»

Квалификация (степень) бакалавр

Форма обучения очная

Орел 2012 год

Составители ст. преподаватель М _________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012г.

Рецензент_к. т.н., доцент ____________ ____________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012г.

Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению

280700 «Техносферная безопасность» и примерной учебной программой, представленной УМУ Орёл ГАУ

Программа обсуждена на заседании кафедры «_____» _____________ 2012г.

протокол № _____

Зав. кафедрой к. т.н., доцент __________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание)

«__» __________2012г.

Программа рассмотрена и одобрена методическим советом факультета агротехники и энергообеспечения

протокол № ____ от «____» _________2012г.

Председатель методического совета факультета

к. т.н., доцент «» 2012 г.

Лист согласования рабочей программы

Декан факультета агротехники и энергообеспечения

к. т.н., доцент В. ___________________ (ФИО, ученая степень, ученое звание)

«__» __________2012г.

Программа обсуждена на заседании Ученого совета

протокол №____ от «___» ________________ 20____ г.

Секретарь Ученого совета факультета: _________________

« » ________________20___ г.

Программа принята учебно-методическим советом по направлению подготовки 280700 «Техносферная безопасность»

протокол №_____ от «__» __________2012г.

Председатель учебно-методического совета факультета агротехники и энергообеспечения к. т.н., доцент _______ _____________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012г.

Заведующий выпускающей кафедрой ____«БЖД на производстве»________

______д. т.н., профессор ______________ _____________

(ФИО, ученая степень, ученое звание)

«__» __________2012г.

Директор научной библиотеки ________ _____________

(ФИО) «__» __________2011г.

Оглавление

Введение

1. Цели освоения дисциплины…………………………………………..………5

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата…………………...……5

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины………………………………………………………………….……6

4. Объем дисциплины и виды учебной работы……………..……….……….…7

5.Содержание дисциплины…………………………………………………….....8

5.1. Содержание модулей и разделов дисциплины………………………..8

5.2. Разделы дисциплины и виды занятий………………………….…....13

5.3. Практические занятия (семинары)………………………...………….14

5.4. Самостоятельная работа студентов………………………………..…15

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов………………………….…15

6.1. Перечень РГР…………………………………………………………..15

6.2. Вопросы к модулям……………………………………………………16

6.3. Шкала интервальных баллов соответствующая итоговой оценке….19

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

(модуля)………………………………………………………….………………20

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)……….…..21

Введение

Рабочая программа разработана для специальности 280700 «Техносферная безопасность» дневного отделения.

Рабочая программа дисциплины «Теоретическая механика» составлена на основе учебного плана специальности, а также типовой программы «Теоретическая механика», утвержденной учебно-методическим управлением по вузам.

Рабочая программа содержит определение целей и задач изучения дисциплины, рабочие планы лекционных, практических и лабораторных занятий, их трудоемкость, задания для самостоятельной работы, темы расчетно-графических работ.

В соответствии с указанной методикой при расчетах трудоёмкости высшего профессионального образования в зачётных единицах исходим из следующего: одна зачётная единица в ГОС-2 соответствует 36 академическим часам общей трудоёмкости продолжительностью по 45 минут.

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины являются:

развитие и формирование у бакалавров единого подхода к математическому описанию широкого круга механических явлений, составляющих основу современной техники;

подготовка бакалавров к изучению других технических дисциплин по профилю избранной специальности.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Теоретическая механика» относится к циклу общих математических и естественнонаучных дисциплин к его вариативной части. Для изучения дисциплины «Теоретическая механика» к входным знаниям обучающегося предъявляются следующие требования: учащийся должен

знать:

·  соотношения и формулы геометрии и алгебры;

·  основы векторной алгебры;

·  основы аналитической геометрии;

·  основы математического анализа:

·  дифференциальное и интегральное исчисление;

·  физические основы механики.

Основы теоретической механики являются необходимыми входными знаниями для дисциплин: «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин», «Детали машин», «Подъёмно-транспортные средства» и др.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В результате изучения данной учебной дисциплины формируются следующие компетенции:

- владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу информации (ОК-1);

- умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

- готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

- стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, владение навыками самостоятельной работы (ОК-6);

- способность к использованию основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ПК-1);

- способность решать инженерные задачи с использованием основных законов механики (ПК-2);

-способность изучать научно-техническую информацию отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования (ПК-3).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- основные виды связей и их реакции;

- способы преобразования систем сил;

- условия равновесия тел, находящихся под действием различных систем сил;

- алгоритмы решения задач статики;

- способы задания движения и определения основных характеристик движения точки;

- способы определения основных параметров движения тела и параметров движения любой его точки;

- параметры сложного движения точки и способы их определения;

- сложные движения твёрдого тела и способы определения их параметров;

- дифференциальные уравнения движения материальной точки в различных системах координат;

- постановку и алгоритмы решения прямой и обратной задачи динамики точки;

- содержание общих теорем динамики материальной точки и механической системы;

- основные принципы механики;

- элементарную теорию удара.

Уметь:

- применять полученные знания для решения конкретных задач механики в сельскохозяйственном производстве;

- выбирать рациональные методы решения задач механики.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц.

Виды учебной нагрузки	Всего часов/зач. ед	Семестры
Аудиторные занятия (всего)	68			32	36
В том числе
Лекции	32			16	16
Практические занятия (ПЗ)	36			16	20
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)	49			25	24
В том числе
Расчетно-графические работы				20	20
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Активные формы обучения	20			10	10
Вид промежуточной аттестации				Зачёт	Экзамен
Общая трудоемкость час зач. ед	144			57	60+27
4			1,6	2,4

5.Содержание дисциплины

5.1. Содержание модулей и разделов дисциплины

Семестр I I I (количество модулей 2)
Модуль I. Статика Цель: изучение основных положений статики, приобретение навыка составления и решения уравнений равновесия для различных систем сил. В результате усвоения данного модуля формируются компетенции ПК1, ПК 2; ОК1, ОК2,ОК6.
№ п/п	Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль.	Содержание раздела
аудиторная работа	СРС
1	Введение.	Аксиомы статики.
Связи и реакции связей.	Таблица основных связей и их реакций.
Моменты силы. Пара сил. Момент пары.	Определение моментов силы и пары сил.
2	Приведение произвольной системы сил к заданному центру.	Метод Пуансо. Главный вектор, главный момент системы. Диспут	Частные случаи приведения систем сил
Центр параллельных сил. Центр тяжести.	Центры тяжести однородных тел
3	Уравновешенные системы сил.	Условия равновесия систем сил.
Уравнения равновесия для плоских систем сил	Равновесие твёрдого тела находящегося под действием произвольной плоской системы сил
Уравнения равновесия для пространственных систем сил. Лекция-диспут	Равновесие твёрдого тела находящегося под действием произвольной пространственной системы сил
Модуль 2. Кинематика. Часть 1 Цель: приобретение знаний и навыков для определения характеристик движения точки и простейших движений твёрдого тела. В результате усвоения данного модуля формируют компетенции ПК1, ПК2, ПК3; ОК1, ОК2.
1	Кинематика точки.	Способы задания движения точки. Лекция-диспут	Векторный и координатный способы
Определение скорости и ускорения точки	Координатный способ
Естественный способ задания движения точки Определение скорости и ускорений при естественном способе задания движения точки	Построение естественного трёхгранника Определение нормального и касательного ускорений
2	Простейшие движения твёрдого тела.	Поступательное движение твёрдого тела	Определение характеристик поступательного движения
Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси. Лекция-диспут.	Определение угловых характеристик движения тела и характеристик движения точек тела.
3	Плоскопараллельное движение твёрдого тела	Уравнения движения, угловая скорость и угловое ускорение.	Плоскопараллельное движение твёрдого тела как совокупность поступательного и вращательного движений
Теорема о сложении скоростей точек тела. Теорема о проекциях скоростей.	Определение скоростей точек тела при плоском движении
Теорема о сложении ускорений точек тела. Лекция-диспут.	Определение ускорений точек тела при плоском движении Определение ускорений точек тела.
Семестр I V (количество модулей 2)
Модуль 3. Кинематика. Часть 2 Цель: приобретение знаний и навыков для определения кинематических характеристик при сложном движении точки и сложных движениях твёрдых тел. В результате усвоения данного модуля формируют компетенции ПК1, ПК 2, ПК3; ОК1, ОК2, ОК6.
1	Сложное движение точки	Теорема о сложении скоростей точки при сложном движении	Определение скоростей точки при сложном движении
Теорема Кориолиса. Лекция-диспут	Определение относительного и переносного ускорений точки при сложном движении
Ускорение Кориолиса	Определение ускорения Кориолиса и абсолютного ускорения точки
Теорема о сложении скоростей точки при сложном движении	Определение скоростей точки при сложном движении
2	Сложное движение твёрдого тела.	Сложение поступательных движений твёрдого тела.	Определение кинематических характеристик
Сложение поступательного и вращательного движений твёрдого тела.	Определение кинематических характеристик
Сложение вращательных движений твёрдого тела	Определение кинематических характеристик
Сложение поступательного и вращательного движений твёрдого тела.	Определение кинематических характеристик
Сложение вращательных движений твёрдого тела. Лекция-диспут	Определение кинематических характеристик
Модуль 4. Динамика Цель: изучение и применение для решения задач механики основных законов и основных теорем динамики, а также основных принципов механики. В результате усвоения данного модуля формируют компетенции ПК1, ПК 2, ПК3; ОК1, ОК2, ОК3, ОК6.
1	Динамика точки.	Основные законы динамики. Лекция-диспут.
Дифференциальные уравнения движения точки. Две основные задачи динамики	Определение характеристик движения точки и определение сил, вызывающих это движение
Колебания. Лекция-диспут	Уравнения и характеристики колебательных движений
2	Основные теоремы динамики	Геометрия масс	Определение моментов инерции и центра масс механической системы
Теорема о движении центра масс механической системы.	Законы сохранения центра масс
Теоремы об изменении количества движения.	Законы сохранения количества движения
Теоремы об изменении моментов количеств движения	Исследование вращательной части движения тела.
Теорема об изменении кинетической энергии.	Определение характеристик движения механической системы.
3	Основные принципы механики.	Принцип Даламбера. Лекция-диспут	Применение метода кинетостатики для определения динамических реакций.
Принцип возможных перемещений.	Определение силовых нагрузок.
Общее уравнение динамики.	Исследование движения системы материальных точек.
Уравнения Лагранжа второго рода. Диспут.	Исследование движения системы материальных точек.

5.2. Разделы дисциплин и виды занятий