1. Цели и задачи выполнения расчетно-графических работ. 5
2. Расчетно-графическая работа №1 Простое движение точки. 6
2.1. Содержание задания расчетно-графической работы.. 6
2.2. Краткие методические указания к выполнению.. 6
2.3. Пример выполнения расчетно-графической работы.. 12
3. Расчетно-графическая работа №2 Сложное движение точки. 14
3.1. Содержание задания расчетно-графической работы.. 14
3.2. Краткие методические указания к выполнению.. 14
3.3. Пример выполнения расчетно-графической работы.. 29
4. Расчетно-графическая работа №3 Плоскопараллельное движение твердого тела 34
4.1. Содержание задания расчетно-графической работы.. 34
4.2. Краткие методические указания к выполнению.. 34
4.3. Пример выполнения расчетно-графической работы.. 48
5. Требования, предъявляемые к выполнению и оформлению расчетно-графических работ. 53
Список литературы.. 55
Приложение. 56
Введение
Самостоятельное выполнение расчетно-графических работ (РГР) позволяет каждому студенту глубже изучить раздел теоретической механики «Кинематика» и приобрести навыки решения конкретных задач по определению кинематических характеристик простого и сложного движений точки, а так же по кинематическому расчету плоских рычажных механизмов. Перед выполнением задания необходимо изучить основные понятия кинематики, теоремы и методы расчетов, применяемые при выполнении РГР, используя рекомендуемую в методических указаниях литературу. Это поможет построить решение конкретного варианта задания, не просто следуя примеру выполнения, а, выявляя особенности данного варианта творчески находить оптимальные решения.
Знания, приобретенные в ходе выполнения РГР, послужат основой как для решения задач в различных разделах теоретической механики и смежных дисциплин, так и технических задач.
Цели и задачи выполнения расчетно-графических работ
Согласно федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования в результате изучения дисциплины «Теоретическая механика» выпускник должен обладать следующими общекультурными (ОК) и профессиональными компетенции (ПК):
-целенаправленное применение базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности (ОК-9).
-способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
-способностью использовать прикладные программные средства при решении практических задач профессиональной деятельности, методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей материалов и готовых машиностроительных изделий, стандартные методы их проектирования, прогрессивные методы эксплуатации изделий (ПК-3);
-творчески применять основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10).
В соответствии с образовательным стандартом в результате выполнения расчетно-графических работ и проработки теоретического материала по разделу «Кинематика» студент должен знать: основные понятия и теоремы, методы теоретического и экспериментального исследований механического движения в машинах и механизмах. систем. Выполнение расчетно-графических работ по разделу теоретической механики «Кинематика» ставит целью изучение методов расчета и определение характеристик движения точек и тел, имитирующих детали, узлы и агрегаты современных машин и механизмов. Изучение этого раздела способствует формированию у студентов научно-технического понимания, приучает к логическому мышлению, закладывает основы инженерных знаний.
2. Расчетно-графическая работа №1 Простое движение точки
Содержание задания расчетно-графической работы
Точка М движется в плоскости xOy. Уравнения движения точки в соответствии с вариантами приведены в табл. 1, где x и y выражены в метрах, t – в секундах.
Найти уравнение траектории точки и построить траекторию на чертеже. Для момента времени t1 определить и построить на чертеже:
а) положение точки на траектории;
б) вектор скорости точки;
в) векторы касательного, нормального и полного ускорений точки;
г) радиус и центр кривизны траектории в соответствующей точке.
Краткие методические указания к выполнению
Необходимо изучить основные понятия кинематики точки, способы задания движения точки и порядок определения характеристик движения точки при различных способах задания движения точки [1].
РГР №1 выполняется с использованием формул для определения скорости и ускорения точки при координатном способе задания ее движения. Все искомые величины нужно определить только для момента времени t1.
Для того чтобы получить уравнение траектории точки в явном виде, следует из уравнений движения исключить время t.
В некоторых вариантах могут оказаться полезными тригонометрические формулы:
В отдельных случаях траектория строится по точкам, координаты которых рассчитываются по уравнениям движения для различных моментов времени.