1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Приобретение студентами знаний, умений и навыков в соответствии с ФГОС ВО и учебному плану. Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по разделам механики (статика, кинематика и динамика) в соответствии с содержанием дисциплины. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-1 | Способен разрабатывать и проводить противопожарные мероприятия и осуществлять контроль за состоянием систем и средств противопожарной защиты |
| ПК-1.1 | Знает требования нормативно-правовой документации по пожарной безопасности с учетом специфики организации; методы выявления, оценки и управления пожарными рисками; современные средства пожаротушения; организацию, управление и правовое регулирование системы пожарнойохраны |
| ПК-1.2 | Умеет проводить расчет пожарных рисков и разрабатывать мероприятия по профилактике пожаров и противопожарной защите объекта |
| ПК-1.3 | Владеет навыками разработки противопожарных мероприятий на объекте и мер по предупреждению распространения пожара на соседние здания и сооружения |
| ПК-4 | Способен выбирать и использовать технические средства и методы исследования для решения исследовательских задач, направленных на повышение экологической безопасности, создание новых методов мониторинга, соблюдению или достижению нормативов допустимого воздействия токсичных веществ и систем защиты человека и окружающей среды |
| ПК-4.1 | Знает требования к составлению отчетной документации о проведенных исследованиях; требования к проведению экспериментальныхисследований(программаисследований,оборудование,аппараты и инструменты);основные методы и возможности использования компьютерных средств в научно-исследовательскойработе |
| ПК-4.2 | Проводит первичный поиск информации по устройству, принципам действия, техническим характеристикам систем и средств защиты окружающей среды в организации, технической документации, регламентирующей правила и условия эксплуатации систем и средств защиты окружающей среды |
| ПК-4.3 | Выбирает технические средства и методы исследования по оцениванию технологических параметров и эффективности эксплуатации средств и систем защиты окружающей среды в организации |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | 1.1 требования нормативно-правовой документации по пожарной безопасности с учетом специфики организации; методы выявления, оценки и управления пожарными рисками; современные средства пожаротушения; организацию, управление и правовое регулирование системы пожарной охраны. 4.1 требования к составлению отчетной документации о проведенных исследованиях; требования к проведению экспериментальных исследований (программа исследований, оборудование, аппараты и инструменты); основные методы и возможности использования компьютерных средств в научно-исследовательской работе. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | 1.2 проводить расчет пожарных рисков и разрабатывать мероприятия по профилактике пожаров и противопожарной защите объекта. 4.2 Проводить первичный поиск информации по устройству, принципам действия, техническим характеристикам систем и средств защиты окружающей среды в организации, технической документации, регламентирующей правила и условия эксплуатации систем и средств защиты окружающей среды. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | 1.3 разработки противопожарных мероприятий на объекте и мер по предупреждению распространения пожара на соседние здания и сооружения. 4.3 Выбора технических средств и методов исследования по оцениванию технологических параметров и эффективности эксплуатации средств и систем защиты окружающей среды в организации. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Курс | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Статика | ||||||
| 1.1. | Введение. Основные положения и аксиомы статики. Плоская система сходящихся сил. Плоская система параллельных сил и момент силы. Плоская система пар сил. Опоры и опорные реакции балок. Плоская система произвольно расположенных сил. Трение. Устойчивость против опрокидывания. Пространственная система сил. Теорема Вариньона. Центр тяжести. Методы нахождения центра тяжести. | Лекции | 2 | 2 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 1.2. | Статика. | Практические | 2 | 1 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 1.3. | Статика. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 1.4. | Статика. | Сам. работа | 2 | 72 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| Раздел 2. Кинематика | ||||||
| 2.1. | Кинематика точки. Некоторые определения теории механизмов и машин. Простейшие движения твердого тела. Кинематические формулы для поступательного и вращательного движений. | Лекции | 2 | 2 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.5, Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 2.2. | Кинематика. | Практические | 2 | 1 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.5, Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 2.3. | Кинематика. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.5, Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 2.4. | Кинематика. | Сам. работа | 2 | 58 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.5, Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| Раздел 3. Динамика | ||||||
| 3.1. | Основы динамики материальной точки. Дифференциальные уравнения движения материальной точки. Основы кинетостатики. Силы инерции в криволинейном движении. Работа и мощность. Коэффициент полезного действия. Общие теоремы динамики материальной точки. Закон сохранения механической энергии. Основы динамики системы материальных точек. Понятие о балансировке вращающихся тел. Некоторые сведения о механизмах. Понятие о промышленных роботах. | Лекции | 2 | 2 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.5, Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 3.2. | Динамика. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.5, Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 3.3. | Динамика. | Сам. работа | 2 | 68 | ПК-4.1, ПК-4.2, ПК-4.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л2.5, Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.4, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| Раздел 4. | ||||||
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Примеры вопросов закрытого типа 1. Что характеризует скорость? а. На сколько интенсивно тела взаимодействуют друг с другом б. На сколько быстро изменяется величина со временем в. меру инертности тела г. положение в пространстве Ответ б. 2. Что характеризует ускорение? а. На сколько быстро изменяется скорость со временем б. На сколько быстро изменяется величина со временем в. меру инертности тела г. положение в пространстве Ответ а. 3. Что характеризует сила? а. На сколько быстро изменяется скорость со временем б. На сколько быстро изменяется величина со временем в. Меру инертности тела г. На сколько интенсивно тела взаимодействуют друг с другом Ответ г. 4. Что характеризует масса? а. На сколько быстро изменяется скорость со временем б. На сколько быстро изменяется величина со временем в. Меру инертности тела г. На сколько интенсивно тела взаимодействуют друг с другом Ответ в. 5. Зависимость между какими характеристиками показывает момент силы? а. Ускорение и сила б. Работа и перемещение в. Сила и радиус-вектор г. Масса и радиус Ответ в. 6. Что такое момент инерции тела? а. Мера инертности тела с учетом его формы и размеров б. Мера инертности тела без учета его формы и размеров в. Мера взаимодействия тел при вращении г. Энергиявыделяемая в единицу времени Ответ а. 7. Аналитическое условие равновесия пространственной системы произвольно расположенных сил? а. Равнодействующая сил равна нулю б. Суммы проекций всех сил на три координатные оси и суммы моментов всех сил относительно этих осей равны нулю в. Суммарный момент сил равен нулю г. Главный вектор и главный момент равны нулю Ответ б, г. 8. В чем суть закона сохранения полной механической энергии? а. Не меняется потенциальная энергия системы со временем б. Не меняется кинетическая энергия системы со временем в. Не меняется момент импулься системы со временем г. Могут меняться и потенциальная и кинетическая энергии системы со временем, но их сумма в любой момент постоянна Ответ г. 9. Зависимость между какими характеристиками показывает момент силы? а. Ускорение и сила б. Работа и перемещение в. Сила и радиус-вектор г. Масса и радиус Ответ в. 10. Зависимость между какими характеристиками показывает момент силы? а. Ускорение и сила б. Работа и перемещение в. Сила и радиус-вектор г. Масса и радиус Ответ в. 11. Простейшие виды движения твёрдого тела ? а. Поступательное б. Вращательное в. Плоскопараллейное г. По спирали Ответ а, б. 12. Методы нахождения центра тяжести? а. Метод симметрии б. Метод разбиения в. Метод отрицательных масс г. Метод мгновенных скоростей Ответ а, б, в. 13. В чем суть закона сохранения импульса системы? а. Не меняются импульсы отдельных частей системы со временем б. Могут меняться импульсы отдельных частей системы со временем, но суммарный импульс не меняется в. Суммарный импульс передаваемый другой системе не меняется со временем Ответ б. 14. Единицы измерения мощности? а. Ньютон б. кг/c в. Дж/c г. Вт Ответ в, г. 15. Единицы измерения момента инерции? а. Ньютон б. кг/c в. Дж/c г. кг*м^2 Ответ г. Примеры вопросов открытого типа 1. Сила давления стружки по направлению, перпендикулярному пeредней грани резца, равна R. Угол резания резца (угол между передней гранью и направлением движения обрабатываемой детали) равен \delta. Определить силу N сопротивления резаник›, направленную по линии AB, и перпендикулярную ей силу S, прижимаіощую резец к обрабатываемой по- верхности. Силой трения пренебречь. Ответ N=Rsin(\delta), S=Rcos(\delta). 2. Однородная прямоугольная пластинка силой тяжести G = 5 Н подвешена так, что может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей вдоль одной из ее сторон. Равномерно дующий ветер удерживает ее в наклонном положении под углом a = 18 градусов к вертикальной плоскости. Определить равнодействующую Р давлений, производимых ветром на пластинку перпендикулярно ее плоскости . Ответ P=Gsin(a)=5sin(18grad)=1,55Н. 3. Сколько времени (мин) продлится обточка вала диаметром d= 180 мм и длиной I = 1000 мм, если обточка ведется за один проход резца, подача резца за один оборот изделия .s06 = 0,5 мм/об, а скорость резания = 135 м/мин. Ответ t = l/sмин = 8,4мин. 4. Проект создания мировой ретрансляционной системы телевидения заключается в запуске трех искусственных спутников Земли таким образом, чтобы они образовали равносторонний треугольник, неподвижный по отношению к Земле. С какой скоростью должны двигаться спутники по круговой орбите, расположенной в плоскости экватора, если известно, что они будут летать на высоте h = 35 800 км? Радиус Земли на экваторе R = 6370 км. Определить также окружную скорость точки на экваторе. Ответ vc=va(R+h)/R=3060 м/с. 5. Написать уравнение вращения диска паровой турбины при пуске в ход, если известно, что угол \phi, рад, поворота диска пропорционален кубу времени и при t = З с угловая скорость равна 27 \pi рад/с. Ответ \phi=bt^3, b=27\pi/(3*3^2)=\pi. 6. Поезд движется согласно уравнению S=0,1t^2+t, где t — в секундах, s — в метрах. Определить среднюю скорость поезда за промежуток времени между концом 10-й и 20-й секунд и истинную скорость в конце 20-й секунды. Ответ vср=4 m/c, v(20)=0,2t+1=5 m/c. 7. Движение точки определяется уравнениями х = 20t^2+5, y=15t^2 -3, где t — в секундах, х и у — в метрах. Определить модуль и направление скорости и ускорения в момент времени t = 2 с. Ответ v=100 m/c, cos(v,x)=0,8; a=50 m/c^2, cos(a,x)=0,8. 8. Стержень ОА вращается вокруг оси О в плоскости рисунка по закону \phi = bt; по стержню движется точка М по закону ОМ = at. Найти траекторию абсолютного движения точки М. Ответ x^2+y^2=a^2t^2, x^2+y^2=a^2/b^2*arctg^2(y/x). 9. Движение тела массой 0,5 кг выражается уравнениями х = 2t, y= 3+t-5t^2, где х и у — в сантиметрах, t — в секундах. Определить силу, действующую на тело. Ответ F=0,05 H. 10. На материальную точку массой 4 кг, лежащую на гладкой горизонтальной плоскости, действует горизонтальная сила F=12 Н. С какой скоростью будет двигаться материальная точка через t=10с, если до приложения силы эта точка находилась в состоянии покоя? Ответ v=at=30 м/с. 11. В поднимающейся кабине лифта взвешивается тело на пружинных весах (сила тяжести тела G = 50 Н), натяжение R пружины весов (т. е. вес тела) равно 51 Н. Найти ускорение кабины. Ответ a=(R-G)g/G=0,196 м/с^2. 12. Груз весом G = 10 Н, подвешенный на нити длиной l = 0,3 м в неподвижной точке О, представляет собой конический маятник, т. е. описывает окружность в горизонтальной плоскости, причем нить составляет с вертикалью угол 60 grad. Определить скорость v груза и натяжение R нити. Ответ v=2,1 м/с, R=20 H. 13. Bычислить pa6oтy, которая производится при равномерном подъеме груза G =200 H по наклонной плоскости на расстояние s = 6 м, если угол, образуемый плоскостью с горизонтом a = 30grad, a коэффициент трения скольжения f = 0,01. Ответ A=610,4 Дж. 14. Тонкий однородный стержень силой тяжести G, длиной l= 150 мм совершает колебательное движение в вертикальной плоскости под действием силы тяжести; точка подвеса совпадает с концом стержня. Определить угловое ускорение стержня в тот момент, когда он составляет с ветикалыо vгол \gam= \pi/6 рад. Ответ \eps=49,05 рад/c^2. 15. Маховой момент ротора электродвигателя равен 2,7 Н м2. Вращак›щий момент Т=40 Н*м. Определить время раэгона, если конечная скорость вращения ротора m= З0\pi рад/с. Ответ t=0,162 c. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| защита лабораторных работ, индивидуальные задания Критерии оценки итоговой аттестации: Осуществляется в форме зачета, на котором проверяются знания основных вопросов по курсу. «Зачет» ставится в случае, если отвечающий показывает твердое знание и понимание вопросов программы. Ответы могут содержать несущественные ошибки и неточности. Наличие правильно выполненных и защищенных лабораторных работ. «Не зачет» ставится в случае, если имеют место неправильные ответы на основные вопросы, грубые ошибки в ответе, непонимание сущности излагаемых вопросов. |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС Механика_20.03.01.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | А.М. Красюк, А.А. Рыков | Сборник заданий для расчетно-графических работ по теоретической механике: учеб. пособие | Новосибирск: НГТУ, 2013//ЭБ | biblioclub.ru |
| Л1.2 | М.Н. Кирсанов | Решебник. Теоретическая механика: учеб. пособие | М.: Физматлит, 2008//ЭБ | biblioclub.ru |
| Л1.3 | Л.М. Кульгина, А.Р. Закинян и др. | Теоретическая механика: курс лекций | Ставрополь: СКФУ, 2015//ЭБ | biblioclub.ru |
| Л1.4 | Е.А. Журавлев | Теоретическая механика: курс лекций | Йошкар-Ола: ПГТУ, 2014//ЭБ | biblioclub.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | В.А. Диевский, И.А. Малышева | Теоретическая механика. Сборник заданий: учеб. пособие | СПб: Лань, 2018//ЭБ | e.lanbook.com |
| Л2.2 | В.А. Алешкевич, Л.Г. Деденко, В.А. Караваев | Курс общей физики. Механика: учеб. пособие | М.: Физматлит, 2011//ЭБ | e.lanbook.com |
| Л2.3 | В. А. Диевский | Теоретическая механика: учеб. пособие | СПб. : Лань, 2008//ЭБ | www.lib.asu.ru |
| Л2.4 | Д. В. Сивухин | Общий курс физики. Том 1. Механика: учеб. пособие | М.: Физматлит, 2010//ЭБ | e.lanbook.com |
| Л2.5 | А. И. Нажалов | Теоретическая механика: учеб. пособие | Барнаул: АлтГУ, 2004, 2013//ЭБ | www.lib.asu.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета | elibrary.asu.ru | ||
| Э2 | Электронно-библиотечная система издательства «Лань» | e.lanbook.com | ||
| Э3 | Электронно-библиотечная система «Университетская библиотека онлайн» | biblioclub.ru | ||
| Э4 | Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ» | www.intuit.ru | ||
| Э5 | Механика (образовательный проект А. Н. Варгина) | www.ph4s.ru | ||
| Э6 | Механика (на сервере кафедры РФиТФ АлтГУ) | https://theory.asu.ru/~chernov/механика(ХФ) | ||
| Э7 | Механика (образовательный проект А. Н. Варгина) | www.ph4s.ru | ||
| Э8 | Курс в Moodle "Механика" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Библиотечные системы https://e.lanbook.com/ https://biblioclub.ru/ http://www.lib.asu.ru/ | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 310К | лаборатория механики - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; стенд лабораторный "Машина Атвуда"; стенд лабораторный "Связанные маятники"; стенд лабораторный "Баллистический пистолет"; стенд лабораторный "Баллистический маятник"; стенд лабораторный "Крутильный маятник"; стенд лабораторный "Гироскоп"; методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу "Механика". |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Учебно-методические материалы, необходимые для получения (и оценки) знаний, умений и навыков по дисциплине (на различных этапах), находятся в интернете (на сервере кафедры РиТФ) по адресу: https://theory.asu.ru/~chernov/механика(ХФ)/. Оценка начального этапа формирования компетенции по дисциплине производится двумя контрольными работами (рефератами). Оценка базового этапа формирования компетенции по дисциплине производится на экзамене (продолжительность – 2 час 30 минут). |