Рабочая программа учебной дисциплины «Теоретическая механика»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Бузулукский гуманитарно-технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Кафедра общей инженерии

Утверждаю Декан инженерно-строительного факультета Бутримова Н.В. (подпись, расшифровка подписи) “____”______________20.… г

Утверждаю Декан факультета заочного обучения Дребнева И.М. (подпись, расшифровка подписи) “____”______________20.… г

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Теоретическая механика»
Направление подготовки:

270800.62 Строительство

Профиль подготовки:

«Промышленное и гражданское строительство»

Квалификация выпускника:

бакалавр
Форма обучения

очная, заочная


Бузулук 2011

Рецензент

кандидат физико-математических наук, Трофимова Е.Б.

Рабочая программа дисциплины «Теоретическая механика» /сост.

О.С. Манакова – Бузулук: БГТИ (филиал) ОГУ, 2011. - 30 с.

Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины базовой части естественнонаучного цикла студентам очной полной и сокращённой форм обучения по направлению подготовки 270800.62 Строительство во 2,3 семестрах и 2 семестре соответственно, а также для заочной полной и сокращённой форм обучения в 3 и 1 семестрах соответственно.

Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 270800.62 Строительство, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от "18" января 2010 г. № 54.
Составитель ____________________ О.С. Манакова

^{(подпись)}

	 Манакова О.С..,2011
	 БГТИ (филиал)ОГУ, 2011

Содержание

		с.
1	Цели и задачи освоения дисциплины……………………………………......	4
2	Место дисциплины в структуре ООП ВПО………………….....................	4
3	Требования к результатам освоения содержания дисциплины....................	4
4	Содержание и структура дисциплины (модуля)..………………...................	6
4.1	Содержание разделов дисциплины.................................................................	6
4.2	Структура дисциплины....................................................................................	7
4.3	Лабораторные работы………………………………………….......................	7
4.4	Практические занятия (семинары)...………………………......................	10
4.5	Курсовой проект (курсовая работа)................................................................	10
4.6	Самостоятельное изучение разделов дисциплины……….......................	10
5	Образовательные технологии..........................................................................	10
5.1	Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях………………………………………………………………….	12
6	Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации............................................................................................	12
7	Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)..……………….	20
7.1	Основная литература……………………………………….....................	20
7.2	Дополнительная литература………………………………….....................	20
7.3	Периодические издания.....……………………….…………......................	20
7.4	Интернет-ресурсы.............................................................................................	20
7.5	Методические указания к лабораторным занятиям ………………............	20
7.6	Методические указания к практическим занятиям .......................................	21
	Методические указания к курсовому проектированию и другим видам самостоятельной работы. ..............................................................................	21
7.7	Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий .......................………………….....	21
8	Материально-техническое обеспечение дисциплины………......................	21
	Лист согласования рабочей программы дисциплины…..……....................	22
	Дополнения и изменения в рабочей программе дисциплины ………..........	23

1 Цели и задачи изучения дисциплины
Цель освоения дисциплины: изучение теоретической механики имеет своей целью дать студенту необходимый объём фундаментальных знаний в области механического взаимодействия, равновесия и движения материальных тел, на базе которых строится большинство специальных дисциплин инженерно-технического образования. Изучение курса теоретической механики способствует расширению научного кругозора и повышению общей культуры будущего специалиста, развитию его мышления и становлению его мировоззрения

Задачи:

• 
  дать студенту первоначальные представления о постановке инженерных и технических задач, их формализации, выборе модели изучаемого механического явления;
  
• 
  привить навыки использования математического аппарата для решения инженерных задач в области механики;
  
• 
  освоить основы методов статического расчёта конструкций и их элементов;
  
• 
  освоить основы кинематического и динамического исследования элементов строительных конструкций, строительных машин и механизмов;
  
• 
  формирование знаний и навыков, необходимых для изучения ряда профессиональных дисциплин;
  
• 
  развитие логического мышления и творческого подхода к решению профессиональных задач.
  

2. 
   Место дисциплины в структуре ООП ВПО
   

Дисциплина «Теоретическая механика» относится к базовой части естественнонаучного цикла (Б.2.1.7.1) и обеспечивает логическую связь, во-первых, между физикой и математикой, применяя математический аппарат к описанию и изучению физических явлений, и, во-вторых, между естественнонаучными дисциплинами и общетехническими и специальными дисциплинами.
3 Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по направлению подготовки 270800.62 Строительство:

а) профессиональных (ПК):

• 
  применять физико-математический аппарат, теоретические, расчетные и экспериментальные методы исследований, методы математического и компьютерного моделирования в процессе профессиональной деятельности (ПК-2).
  

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

методы определения реакций условия равновесия плоской и пространственной систем сил, теорию пар сил;

• 
  способы определения кинематических характеристик точки, твердого тела при различных его движениях;
  
• 
  составлять и решать дифференциальное уравнения движения точки и тела;
  

Уметь:

• 
  использовать законы и методы теоретической механики как основы описания, расчетов и эксплуатации таких объектов, как промышленные и гражданские здания ;
  

Владеть:

• 
  элементами расчета и эксплуатации таких объектов, как промышленные и гражданские здания;
  

Приобрести опыт деятельности по расчёту и эксплуатации таких объектов, как промышленные и гражданские здания.

4 Содержание и структура дисциплины

4.1 Содержание разделов дисциплины

№ раздела	Наименование раздела	Содержание раздела	Форма текущего контроля
1	2	3	4
Модуль 1 Статика.
1	Основные понятия и определения. Основные теоремы статики.	Свободные и несвободные тела. Связи и их реакции. Момент силы относительно точки и оси. Главный вектор и главный момент системы сил. Связь между главными моментами системы сил, вычисленными относительно двух различных точек. Пара сил. Теорема о сложении пар сил, расположенных в пересекающихся плоскостях. Теорема о приведении произвольной системы сил к одному центру. Необходимые и достаточные условия равновесия системы сил. Теорема об эквивалентности системы сил. Приведение системы сил к простейшему виду.	РГЗ 1, РГЗ 2, Т, ДЗ.
2	Статика несвободного абсолютно твердого тела.	Частные виды силовых систем. Система сходящихся сил. Система параллельных сил. Система сил, расположенных в одной плоскости. Система сочленённых тел. Расчёт ферм. Статически определимые и статически неопределимые конструкции.	РГЗ 3, Т, ДЗ.
3	Объёмные и поверхностные силы.	Центр параллельных сил. Центр тяжести тела. Методы определения положения центра тяжести. Распределённая нагрузка. Трение. Сила трения при покое и при скольжении. Трение качения. Равновесие тел при наличии трения.	РГЗ 4, Т, ДЗ.
Модуль 2. Кинематика.
4	Кинематика точки.	Основные понятия и задачи кинематики. Способы задания движения точки. Траектория, скорость и ускорение точки. Вычисление кинематических характеристик точки при различных способах задания её движения.	РГЗ 5, Т, ДЗ.
5	Кинематика твёрдого тела.	Основные задачи кинематики твёрдого тела. Простейшие движения твёрдого тела. Распределение скоростей и ускорений точек тела при его простейших движениях. Плоскопараллельное движение твёрдого тела. Распределение скоростей точек плоской фигуры. Мгновенный центр скоростей. Способы определения положения мгновенного центра скоростей и его использование для определения скоростей точек плоской фигуры. Распределение ускорений точек плоской фигуры. Способы определения ускорений точек плоской фигуры. Сферическое движение твёрдого тела. Углы Эйлера. Движение свободного твёрдого тела.	ДЗ, Т.
6	Сложное движение точки.	Основные понятия и определения. Формулы Пуассона. Абсолютная и относительная производные вектора. Теорема сложения скоростей при сложном движении точки. Теорема сложения ускорений при сложном движении точки (теорема Кориолиса).	РГЗ 6, ДЗ, Т.
Модуль 3. Динамика.
7	Динамика материальной точки. Основы теории колебаний.	Основные понятия динамики. Законы Ньютона. Дифференциальные уравнения движения материальной точки. Различные формы записи дифференциальных уравнений движения точки. Движение материальной точки под действием восстанавливающей силы. Влияние постоянной силы на свободные колебания точки. Движение точки под действием восстанавливающей силы и силы сопротивления, пропорциональной первой степени скорости. Вынужденные колебания.	РГЗ 7, ДЗ, Т.
8	Общие теоремы динамики. Динамика абсолютно твёрдого тела.	Механическая система. Дифференциальные уравнения движения точек механической системы. Основные свойства внутренних сил. Теорема об изменении количества движения механической системы. Центр масс механической системы. Теорема о движении центра масс. Теорема об изменении кинетического момента механической системы относительно неподвижного центра и неподвижной оси. Теорема об изменении кинетического момента относительно центра масс механической системы. Работа и мощность силы. Потенциальная и кинетическая энергии. Теорема об изменении кинетической энергии механической системы. Вычисление основных динамических величин. Моменты инерции. Теорема о моментах инерции относительно параллельных осей. Главные оси инерции. Дифференциальные уравнения поступательного, вращательного и плоскопараллельного движений абсолютно твёрдого тела. Вычисление кинетической энергии тела в указанных движениях.	ДЗ, Т.
9	Принципы механики.	Основные уравнения кинетостатики. Силы инерции твёрдого тела в частных случаях его движения. Давление тела на ось вращения. Условия динамического уравновешивания. Свободные оси вращения. Связи и их реакции. Классификация связей: голономные и не- голономные, стационарные и нестационарные, удерживающие и неудерживающие. Возможные скорости и возможные перемещения. Число степеней свободы системы. Идеальные связи. Принцип возможных перемещений. Уравнения Лагранжа 2-го рода.	ДЗ, Т.