Скачать 183.33 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мурманский государственный гуманитарный университет» (ФГБОУ ВПО «МГГУ») Методические рекомендации по изучению дисциплины Б2.Б.2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА: СТАТИКА Основная образовательная программа подготовки бакалавра по направлению подготовки бакалавриата 010200.62 Математика и компьютерные науки (общий профиль) Учебно-методический комплекс дисциплины 1. Цели освоения дисциплины: Теоретической механики является изучение перемещения тел по отношению друг к другу в пространстве с течением времени (механическое движение). Теоретическая механика служит базой для других разделов механики на основе применения математических методов анализа и вычислений. 2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен: знать: - основные физические явления и эксперименты; - методы физических исследований и измерений; - международную систему единиц (СИ); - физические понятия и величины, необходимые для описания физических явлений; - основные физические модели; - физические принципы, законы и теории; - применение методов теоретической механики в технике; - связь теоретической механики с другими науками; - ученых занимавшихся вопросами теоретической механики и внесших существенный вклад в развитие науки; уметь: - выявлять существенные признаки физических явлений; - устанавливать характерные закономерности при наблюдении и экспериментальных исследованиях физических явлений и процессов; - опознавать в природных явлениях известные физические модели; - применять для описания физических явлений известные физические модели; - строить математические модели для описания простейших физических явлений; - описывать физические явления и процессы, используя физическую научную терминологию; - представлять различными способами физическую информацию; - давать определения основных физических понятий и величин; - формулировать основные физические законы; - владеть методом размерностей для выявления функциональной зависимости физических величин; - решать простейшие экспериментальные задачи теоретической механики, используя методы физических исследований; - применять знание теоретической механики для анализа незнакомых физических ситуаций; - аргументировать научную позицию при анализе лженаучных, псевдонаучных и антинаучных утверждений; - называть и давать словесное и схемотехническое описание основных физических экспериментов; - структурировать физическую информацию, используя научный метод исследования; владеть навыками: - измерения основных физических величин; - определения погрешности измерений; - - грамотного использования физического научного языка; - представления физической информации различными способами (в вербальной, знаковой, аналитической, математической, графической, схемотехнической, образной, алгоритмической формах); - использования международной системы единиц измерения физических величин (СИ) при физических расчетах и формулировке физических закономерностей; - применения метода оценки порядка физических величин при их расчетах; - применения численных значений фундаментальных физических констант для оценки результатов простейших физических экспериментов; - численных расчетов физических величин при решении задач теоретической механики. 3. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы (из расчета 1 ЗЕТ= 36 часов); 108 часов.
4. Содержание дисциплины Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени:
5. Содержание разделов дисциплины. Основные понятия и исходные положения статики. Предмет статики. Сила. Аксиомы статики. Связи и их реакции. Аксиома связей. Сложение сил. Система сходящихся сил. Геометрический способ сложения сил. Равнодействующая сходящихся сил; разложение сил. Проекция силы на ось и на плоскость. Аналитический способ задания и сложения сил. Равновесие системы сходящихся сил. Решение задач статики. Момент силы относительно центра (или точки). Теорема Вариньона о моменте равнодействующей. Уравнения моментов для сходящихся сил. Системы параллельных сил и пар, расположенных в одной плоскости. Сложение и разложение параллельных сил. Пара сил. Момент пары. Эквивалентность пар. Сложение пар, лежащих в одной плоскости. Условие равновесия пар. Система сил, как угодно расположенных в одной плоскости. Теорема о параллельном переносе силы. Приведение плоской системы сил к заданному центру. Случаи приведения плоской системы сил к простейшему виду. Условия равновесия произвольной плоской системы сил. Случай параллельных сил. Равновесие системы тел. Определение внутренних усилий. Распределённые силы. Расчёт ферм. Понятие о ферме. Аналитический расчёт плоских ферм. Графический расчёт плоских ферм. Диаграмма Максвелла-Кремоны. Трение. Законы трения скольжения. Реакции шероховатых связей. Угол трения. Равновесие при наличии трения. Системы пар и сил, как угодно расположенных в плоскости. Момент силы относительно центра как вектор. Момент силы относительно оси. Зависимость между моментами силы относительно центра и относительно оси. Момент пары сил как вектор. Сложение пар в пространстве. Условия равновесия пар. Приведение пространственной системы сил к данному центру. Условия равновесия произвольной пространственной системы сил. Случай параллельных сил. Теорема Вариньона о моменте равнодействующей относительно системы сил. Условия равновесия несвободного твёрдого тела. Понятие об устойчивости равновесия. Цент тяжести. Центр параллельных сил. Центр тяжести твёрдого тела. Координаты центров тяжести однородных тел. Способы определения координат центров тяжести тел. Центры тяжести некоторых однородных тел. 6. Темы для самостоятельного изучения
7. Учебно-методическое обеспечение и информационное обеспечение дисциплины
8. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов для оценки сформированности компетенций по дисциплине, заявленных в п. 6:
№1. В каком случае тело находится в равновесии? №2. Какая сила будет равнодеойствующей и ? №3 Какая сила будет уравновешивающей для и ? №4 Укажите направление реакций связей невесомых стержней АВ и ВС. №5 Как направлены реакции связей в шарнирах А и В и ломаной балки АВ? №6 На какой схеме правильно изображены реакции связей невесомых стержней 1, 2, 3? №7 Математическая запись момента силы относительно центра имеет вид?
9. Словарь терминов (глоссарий) Механическим движением называется изменение положения предмета относительно заданной системы отсчета. Первый закон Ньютона утверждает, что существуют такие системы отсчета, в которых всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействия со стороны других тел не заставят его изменить это состояние. Свойство тела сохранять свое состояние неизменным называют инерцией, а системы отсчета, в которых выполняется этот закон, - инерциальными. Сила - количественная мера простого воздействия на тело со стороны других тел, во время действия, которого тело или его части получают ускорения. Теорема о движении центра масс - центр масс системы материальных точек под действием внешних сил движется как материальная точка суммарной массы, к которой приложены все внешние силы По корпускулярной (фотонной) теории световое излучение представляет собой поток фотонов (корпускул). На основе корпускулярной теории объясняют законы взаимодействия между светом и веществом. Волновые свойства света проявляются в явлениях интерференции и дифракции. Колебания называются когерентными, если разность их фаз остается постоянной во времени. Принципа Гюйгенса-Френеля: В любой точке, находящейся вне поверхности , световая волна, возбуждаемая источником S, может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, которые излучаются элементарными фиктивными (воображаемыми, виртуальными) источниками, непрерывно распределенными вдоль вспомогательной поверхности . Любая плоскость, проходящая через ось, называется главным сечением или главной плоскостью кристалла. Поглощением света называется явление поглощения энергии световой волны при её распространении в веществе. Закон Бугера-Ламберта: J = J0 * е-L, где J0 - активность света при входе в слой вещества; J - интенсивность при выходе; L - толщина слоя; - линейный коэффициент поглощения среды, зависит от природы и состояния поглощающей среды и от . Рассеянием света называется явление преобразования света веществом, сопровождающееся изменением направления распространения света и появляющимся как несобственное сечением света. Световое давление давление, производимое светом на отражающие и поглощающие тела, частицы а также отдельные молекулы и атомы. Тепловое излучение - это электромагнитное излучение, испускаемое веществом за счет его внутренней энергии. Все остальные виды свечения называются люминесценция. Фотоэффект – испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием света. Он проявляется в изменении концентрации носителей тока в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта. Фотопроводимость – увеличение электрической проводимости вещества под действием света. Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в запирающем слое) называется возникновение под действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей из контактирующих полупроводника и металла или двух разнородных полупроводников (например: в p – n переходе). Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов твердыми телами и жидкостями под действием электромагнитного излучения в вакуум или другую среду. Фотон – от греческого "свет" – элементарная частица, квант электромагнитного излучения.Термин введен Г.Н. Льюисом в 1929г. Эффект Комптона упругое рассеяние электромагнитного излучения на свободных (или слабо связанных) электронах, сопровождающееся увеличением длины волны; наблюдается при рассеянии излучения малых длин волн рентген и излучений. Постулаты Бора:
Спин - это внутреннее свойство, присущее электронам и другим элементарным частицам, подобно тому, как ему присущи заряд и масса, - это квантовая и релятивистская величина, у спина нет классического аналога, спин также квантуется. Число различных состояний с каким-либо значением энергии называется кратностью вырождения, соответствует энергетическому уровню. Атомное ядро – центральная массивная часть атома, состоящая из нуклонов (протон + нейтрон). Нуклоны (р)– от греческого – первый – стабильная элементарная частица, ядро атома водорода. нейтрон - от латинского ни тот, ни другой – электрически нейтральная элементарная частица. Открыта английским физиком Дж. Чедвиком (1932). Зарядом ядра является величина Zе, где е – заряд протона, Z – порядковый номер химического элемента в периодической системе Менделеева, равный числу протонов в ядре. Изотопы – разновидности данного химического элемента, различаются по массе ядра, т.е. ядра с одинаковыми Z, но различными А. Изомерами называются радиоактивные ядра с одинаковыми Z и А, отличающиеся периодом полураспада,. Ядерные силы – силы, связывающие нуклоны в ядре. Ядерные силы оно из проявлений сильных взаимодействий. Это взаимодействие можно описать с помощью поля ядерных сил. Энергия связи ядра (Есв) – это энергия, которую необходимо затрать, чтобы расцепить ядро на отдельные нуклоны. Радиоактивность – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием частиц. Радиоактивность, наблюдающаяся у ядер, существующих в природных условиях, называется естественной. Радиоактивность ядер, полученных посредством ядерных реакций, называется искусственной. Под радиоактивным распадом понимают естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют две величины: период полураспада Т1/2 – промежуток времени, за который в среднем число нераспавшихся ядер уменьшается вдвое; Активность (А) нуклида (общее название атомных ядер, отличающихся числом протонов Z и нейтронов N в радиоактивном источнике) называется величина, равная отношению числа N распавшихся ядер ко времени t, за которое произошел распад: А = N / t (2). Беккерель – активность нуклида, при которой за 1с происходит один акт распада. Ядерные реакции – превращения атомных ядер при взаимодействии с частицами, в т.ч. с -квантами или друг с другом. Цепные ядерные реакции – ядерные реакции, в которых частицы, вызывающие их, образуются как продукты этих реакций. Минимальные размеры активной зоны, при которых возможно существование цепной реакции, называются критическими размерами Минимальная масса делящегося вещества, находящегося в системе критических размеров, необходимая для осуществления цепной реакции, называется критической массой. Ядерные реакторы – это устройства, в которых осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления. Термоядерные реакции – это ядерные реакции между легкими атомными ядрами, протекающие при очень высоких температурах ( 108 К и выше). |
«Мурманский государственный гуманитарный университет» (фгбоу впо... Г 52 Теоретическая механика. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов 2 курса заочной формы обучения... | Б 9 Теоретическая и техническая механика Г 52 Теоретическая механика. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов 2 курса заочной формы обучения... | ||
Теоретическая механика введение в теоретическую механику Г 52 Теоретическая механика. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов 2 курса заочной формы обучения... | Методические рекомендации по изучению дисциплины «Обеспечение прав... Методические рекомендации по изучению дисциплины слушателями заочной формы обучения | ||
Методические рекомендации по изучению дисциплины «Обеспечение прав... Методические рекомендации по изучению дисциплины слушателями заочной формы обучения | Методические рекомендации по подготовке рефератов тема выбирается... Прикладная и теоретическая механика в работах ученых Александрии (от Евклида до Паппа) | ||
Методические рекомендации по подготовке рефератов тема выбирается... Прикладная и теоретическая механика в работах ученых Александрии (от Евклида до Паппа) | Методические рекомендации по изучению дисциплины «Административная... Методические рекомендации по изучению дисциплины слушателями заочной формы обучения | ||
Методические рекомендации по изучению дисциплины опд. В 1, сд. В... «050703-Дошкольная педагогика и психология». В данном комплексе представлены программа курса, методические рекомендации по изучению... | Методические рекомендации по изучению дисциплины Москва 2008 Информационные технологии: Методические рекомендации по изучению дисциплины / Сост. М. Н. Машкин. М.: Вгна, 2008. –16 с | ||
Методические рекомендации по изучению дисциплины «экономика» Методические рекомендации по изучению дисциплины «экономика» для студентов, обучающихся по специальности «Биология» | Методические рекомендации по изучению дисциплины в. 2 Основы нейропсихологии... Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины Б. 3В2 Основы нейропсихологии | ||
Методические рекомендации по изучению дисциплины «экономика» Методические рекомендации по изучению дисциплины «экономика» для студентов, обучающихся по специальности | Б. 7 Теоретическая механика (техническая механика) В результате изучения дисциплины обучающийся, в соответствии с фгос впо по направлению подготовки 080200. 68 «Менеджмент», утвержденного... | ||
Методические указания к изучению теоретической механики учебный план... Данное пособие предназначено для студентов II курса заочного обучения специальности 160905 в качестве дополнительного материала по... | Методические рекомендации по изучению дисциплины «Методика преподавания... Цель освоения дисциплины «Методика преподавания социологии» теоретическая и методическая подготовка студентов V курса к самостоятельной... |