Kierunek: BUDOWNICTWO
Studia pierwszego stopnia
Przedmiot: MECHANIKA TEORETYCZNA
Semestr II ECTS – 5
Semestr III ECTS - 5
Rodzaj zaj
ęć
:
W
Ć
L
P
Liczba godzin w semestrze II:
30
15
Semestr(y):
II , III
Liczba godzin w semestrze III:
30
15
Przedmioty
poprzedzaj
ą
ce:
Matematyka
Efekty kształcenia -
umiej
ę
tno
ś
ci i
kompetencje
Od studenta ko
ń
cz
ą
cego przedmiot oczekuje si
ę
i wymaga umiej
ę
tno
ś
ci
sformułowania i rozwi
ą
zania problemów z zakresu teorii równowa
Ŝ
no
ś
ci układów
sił, kinematyki (punktu materialnego i ciała sztywnego), statyki (układów
statycznie wyznaczalnych), dynamiki (punktu materialnego i bryły sztywnej) a
tak
Ŝ
e wybranych zagadnie
ń
mechaniki analitycznej. Szczególn
ą
uwag
ę
po
ś
wi
ę
ca
si
ę
precyzyjnemu u
Ŝ
ywaniu wprowadzonych poj
ęć
oraz biegło
ś
ci w posługiwaniu
si
ę
wykorzystywanym aparatem matematycznym.
TRE
Ś
CI KSZTAŁCENIA
Wykłady: PIERWSZY SEMESTR MECHANIKI rozpoczyna teoria równowa
Ŝ
no
ś
ci układów sił , w
ramach której wprowadza si
ę
poj
ę
cia „redukcji w punkcie” i „redukcji do najprostszej postaci” oraz
klasyfikacj
ę
układów zredukowanych (zerowy układ sił, para sił, wypadkowa, skr
ę
tnik); omawiane s
ą
szczególne przypadki układów sił: układ płaski, równoległy, zbie
Ŝ
ny. Nast
ę
pnie w ramach kinematyki
punktu materialnego definiowane s
ą
podstawowe wielko
ś
ci kinematyczne (wektor wodz
ą
cy, pr
ę
dko
ść
,
przyspieszenie punktu) i sposoby opisu ruchu (wektorowy oraz naturalny). Ruch po okr
ę
gu oraz ruch
wzgl
ę
dny punktu materialnego stanowi
ą
wst
ę
p do kinematyki ciała sztywnego, gdzie obok ruchu
dowolnego omawiane s
ą
szczególne przypadki ruchu: post
ę
powy, obrotowy, kulisty i płaski. W oparciu o
„pr
ę
dko
ść
mo
Ŝ
liw
ą
punktu” wprowadza si
ę
poj
ę
cie „przesuni
ę
cia wirtualnego”, wykorzystywanego
nast
ę
pnie w – rozpoczynaj
ą
cym statyk
ę
– sformułowaniu „zasady prac wirtualnych”, na bazie której
buduje si
ę
warunki równowagi sił. Definicja „wi
ę
zów” oraz „stopnia swobody układu” pozwala
przeprowadzi
ć
klasyfikacj
ę
układów na: statycznie wyznaczalne, statycznie niewyznaczalne, chwiejne,
oraz pokaza
ć
sposoby wyznaczania reakcji wi
ę
zów dla tych pierwszych, zjawisko tarcia, tarcie suche,
problemy tarcia w zastosowaniach in
Ŝ
ynierskich.
DRUGI SEMESTRZE MECHANIKI - omawiana jest dynamika punktu materialnego, która obejmuje:
ruch harmoniczny prosty, tłumiony i wymuszony; ruch punktu po powierzchni gładkiej i krzywej gładkiej;
poj
ę
cie pola sił (w tym równie
Ŝ
pola potencjalnego), pracy pola sił, energii kinetycznej. Wst
ę
p do
rachunku tensorowego w układach kartezja
ń
skich rozpoczyna dynamik
ę
sztywnego układu
materialnego. Dla ró
Ŝ
nych układów materialnych wprowadzane s
ą
tu wielko
ś
ci takie jak: masa, moment
statyczny,
ś
rodek masy, p
ę
d, kr
ę
t oraz omawiane podstawowe zasady (p
ę
du, kr
ę
tu) i twierdzenia
(Steinera, Koeniga). Zbudowanie tensora bezwładno
ś
ci w wybranym punkcie oraz rozwi
ą
zanie dla niego
„problemu własnego” pozwala wyznaczy
ć
w tym punkcie główne osie i momenty bezwładno
ś
ci.
Wykorzystanie wiedzy z obu semestrów jest zwie
ń
czone wybranymi zagadnieniami mechaniki
(zasada d’Alamberta, równania Lagrange’a II rodzaju, zasada Hamiltona, rodzaje stanów równowagi
układów materialnych, dynamika ruchu wzgl
ę
dnego).
Ć
wiczenia projektowe:
ć
wiczenia projektowe stanowi
ą
uzupełnienie tre
ś
ci wykładów i daj
ą
mo
Ŝ
liwo
ść
sprawdzenia stopnia przyswajalno
ś
ci (niełatwego na tym etapie kształcenia) materiału oraz mobilizacj
ę
do systematycznej pracy. Nabieranie przez studenta wprawy w rozwi
ą
zywaniu przedstawianych na
wykładzie problemów idzie w parze z mocno akcentowanymi sposobami weryfikacji rozwi
ą
zywanych
zagadnie
ń
. Podział tematyczny w poszczególnych semestrach jest analogiczny jak dla wykładu.
Wykaz literatury podstawowej i uzupełniaj
ą
cej:
1. M.Paluch, „Mechanika teoretyczna”, skrypt PK
2. R.Gutowski, „Mechanika analityczna”, PWN, Warszawa, 1971
3. A.Piekara, „Mechanika ogólna”, PWN, Warszawa, 1961
Warunki zaliczenia: II semestr: zaliczone projekty oraz kolokwia III semestr: jak w semestrze II + egzamin