Тема 1.13 Метод кинетостатики для материальной

Точки

Свободная и несвободная материальная точка. Возникновение сил при движении несвободной материальной точки; касательная и нормальная составляющая силы инерции. Принцип Даламбера; метод кинетостатики.

Литература 1, стр. 170...174; 3, стр. 269...276

Методические указания

Несвободную материальную точку или тело, не находящееся в равновесии, можно рассматривать как свободное, если мысленно отбросить связи и заменить их действия силами — реакциями связей. При изучении метода кинетостатики для материальной точки составьте правильное представление о силах инерции. Если к заданным силам и реакциям связей, действующим на движущуюся несвободную точку, мысленно добавить силу инерции точки, то получим уравновешенную систему сил. Прорешайте несколько задач с использованием метода кинетостатики для материальной точки.

Вопросы для самоконтроля

1.Дайте определение силы инерции. Как определяется ее модуль и направление? К чему приложена сила инерции?

2.В чем замечается принцип Даламбера?

3.С каким нормальным ускорением должен лететь самолет для того чтобы в наивысшей точке мертвой петли летчик не прижимался к сидению?

Тема 1.14 Работа и мощность

Работа постоянной силы при прямолинейном движении, единица работы в СИ: Работа равнодействующей силы. Работа силы тяжести. Работа движущих сил и сил сопротивления. Мощность; единицы мощности в Международной системе (СИ). Понятие о механическом коэффициенте полезного действия (КПД). Работа и мощность силы при вращательном движении тела.

Литература 1, стр. 175...192; 3, стр. 277...295

Методические указания

Изучая тему "Работа и мощность" рассмотрение каждого теоретического вопроса сопровождайте решением задач, причем прорешайте задачи на определение работы, силы и КПД при перемещении тела по наклонной плоскости. Особое внимание уделите на изучение работы и мощности при вращательном движении тела и связи между вращающим моментом, передаваемой мощностью и скоростью вращении

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Как определяется работа постоянной силы на прямолинейном пути?

2. Что называется мощностью?

3.Что такое механический коэффициент полезного действия?

4. Назовите формулу, позволяющую определить вращающий момент через передаваемую мощность и угловую скорость вращения тела при равномерном вращении.

Тема 1.15 Теоремы динамики

Понятие об импульсе силы, количестве движения и кинетической энергии точки. Теорема о количестве движения материальной точки. Теорема о кинетической энергии для материальной точки. Система материальных точек. Внешние и внутренние силы системы. Основное уравнение динамики для вращательного движения твердого тела. Момент инерции тела. Кинетическая энергия тела при поступательном и вращательном движениях.

Литература 1, стр. 193...206; 3, стр. 296...305

Методические указания

Сформулируйте понятия об импульсе силы, количестве движения и кинетической энергии. Решите несколько задач на использование основных теорем динамики: теоремы о количестве движения для материальной точки, теоремы о кинетической энергии для материальной точки, а также с использованием основного уравнения динамики для вращательного движения твердого тела.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение импульса силы, количества движения. Сформулируйте теорему об изменении количества движения точки.

2. Что такое кинетическая энергия точки? Сформулируйте теорему об изменении кинетической энергии материальной точки.

3. Перескажите формулировку основного закона динамики вращательного движения твердого тела.

4. Что такое момент инерции тела? От чего зависит его величина?

 

Раздел 2

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Тема 2.1 Основные положения

Деформируемое тело; упругость и пластичность. Основные задачи сопротивления материалов. Предварительные понятия о расчетах на прочность, жесткость и устойчивость. Классификация нагрузок: поверхностные и объемные; статические, динамические и повторно — переменные. Основные гипотезы и допущения, применяемые в сопротивлении материалов о свойствах деформируемого тела и характере деформации. Принцип независимости действия сил. Понятие о брусе, оболочке и пластине.

Метод сечений. Применение метода сечений для определения внутренних силовых факторов, возникающих в поперечных сечениях бруса.

Напряжение полное, нормальное и касательное.

Литература 1, стр. 207...218; 2, стр. 3...23

Методические указания

Следует усвоить, что внутренние силы, возникающие между частицами тела под действием нагрузок, являются таковыми для тела в целом; при применении же метода сечений эти силы для рассматриваемой части тела являются внешними, т. е. к ним применимы методы статики. Действующая в проведенном поперечном сечении система внутренних сил эквивалентна в общем случае одной силе и одному моменту. Разложив их на составляющие, получаем соответственно три силы (по направлениям координатных осей) и три момента (относительно этих осей), Которые называют внутренними силовыми факторами (ВСФ). Возникновение тех или иных ВСФ зависит от фактического нагружения бруса. Определяют ВСФ с помощью уравнений равновесия статики. Внутренним нормальным силам соответствуют нормальные напряжения а, касательным силам — касательные напряжения τ.

Вопросы для самоконтроля

1.Каковы задачи сопротивления материалов?

2.Чем отличается деформация упругая от пластической?

3.Следует ли учитывать изменение размеров тел при составлении
уравнений равновесия сил, приложенных к нему?

4.В каких случаях при действии на тело нескольких сил эффект

действия каждой силы можно считать независимым от действия других сил? Какое название носит этот принцип?

5.Какими расчетными схемами заменяются, реальные объекты расчета? Каковы геометрические признаки, присущие каждой расчетной схеме?

6. Почему нельзя определить внутренние силовые факторы в произвольном сечении, рассматривая равновесие всего тела в целом?

7. В чем заключается метод сечений?

8. Можно ли с помощью метода сечений установить закон распределения внутренних силовых факторов по проведенному сечению?

9. Что такое напряжение? Какова размерность напряжений?

10. Какими напряжениями сопровождаются сдвиг, отрыв частиц?