Теоретична механіка, частина 2
Спеціальність: Локомотиви та локомотивне господарство
Код дисципліни: 6.273.02.O.018
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Технічна механіка та інженерна графіка
Лектор: к.фіз.-мат.н. Лаушник Ігор Петрович
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
ЗК 4. Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
ЗК 8. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
Фахові компетентності:
ФК3. Здатність проведення вимірювального експерименту з визначення параметрів та характеристик об’єктів залізничного транспорту, їх агрегатів, систем та елементів і оцінки його результатів.
ФК4. Здатність розробляти та впроваджувати технологічні процеси, технологічне устаткування і технологічне оснащення, засоби автоматизації та механізації при виробництві, експлуатації, ремонті та обслуговуванні локомотивів, їх систем, агрегатів та вузлів.
ФК 6. Здатність розробляти з урахуванням безпечних умов використання, міцнісних, естетичних і економічних параметрів технічні завдання і технічні умови на проектування колії та рухомого складу, їх систем та окремих елементів; складати плани розміщення устаткування, технічного оснащення та організації робочих місць; розраховувати завантаження устаткування та показники якості продукції при ремонті чи обслуговуванні рухомого складу, елементів залізничної колії та споруд.
Результати навчання: Результати навчання:
Знати:
• основні положення та закони класичної механіки;
• загальні теореми та принципи механіки;
• сучасні напрями розвитку наукових досліджень в галузі механіки. Уміти:
• проводити аналіз та виконувати статичний розрахунок машинобудівних конструкцій та елементів машин;
• проводити кінематичний аналіз стержневих механізмів та редукторів;
• досліджувати кінематичні параметри механізмів машин;
• застосовувати положення теоретичної механіки в наукових дослідженнях та для розв’язання практичних інженерних задач.
-відтворювати фахову термінологію українською мовою в процесі навчального та професійного спілкування.
-вибирати іншомовні наукові джерела та необхідну інформацію щодо досліджень доцільності конструкцій рухомого складу, , їх систем, агрегатів та вузлів.
-застосовувати сучасні комп’ютерні програми для розрахунку елементів конструкцій рухомого складу, їх систем, агрегатів та вузлів.
-застосовувати вивчений матеріал при прийнятті колективних рішень щодо вибору розрахункових схем та методів розрахунку конструкцій.
-описати основні етапи розвитку науки про види руху конструкцій рухомого складу, оперувати основними базовими категоріями та поняттями.
-визначити та сформулювати проблеми, які стосуються методики розрахунку локомотивів та їх елементів при їх русі (особливо швидкісному).
-аналізувати отримані розрахунки коливних рухів, їх основних характеристик та параметрів у локомотивах, їх агрегатах та вузлах на предмет биття або резонансу для врахування при розробці технологічних процесів виробництва та ремонту засобів рухомого складу.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні та супутні навчальні дисципліни:
вища математика, фізика ,нарисна геометрія та інженерна графіка.
Наступні навчальні дисципліни:
теорія механізмів та машин, деталі машин, теорія та конструкція локомотивів, двигуни внутрішнього згорання, гальма рухомого складу залізниць, технічна механіка
Короткий зміст навчальної програми: В курсі навчальної дисципліни «Теоретична механіка» систематично розглядаються питання засвоєння основ розрахунку реакцій конструкцій, закони руху точок елементів машин, механізмів, динаміка взаємодії матеріальних точок і твердих тіл з метою засвоєння необхідних інженерних методів для успішної роботи майбутнього фахівця. Дисципліна встановлює зв’язок між фундаментальними науковими дисциплінами та прикладними задачами і методами їх розв’язання, що виникають при проєктуванні машин, механізмів, конструкцій.
Опис: Динаміка. Вступ до динаміки. Закони динаміки. Основні поняття динаміки. Закони Ньютона (основні закони динаміки).Динаміка вільної матеріальної точки. Диференціальні рівняння руху вільної матеріальної точки. Дві основні задачі динаміки точки. Динаміка невільної матеріальної точки. Основне рівняння динаміки невільної матеріальної точки. Диференціальні рівняння руху невільної матеріальної точки. Рух матеріальної точки по гладкій поверхні. Рух матеріальної точки по гладкій поверхні та лінії. Рух матеріальної точки по шорсткій поверхні. Динаміка відносного руху точки. Диференціальні рівняння відносного руху точки. Окремі випадки відносного руху точки. Відносний спокій і рух тіла біля поверхні Землі. Прямолінійні коливання матеріальної точки. Вільні коливання матеріальної точки без урахування сил опору. Згасаючі коливання матеріальної точки. Аперіодичний рух. Вимушені коливання матеріальної точки під дією гармонічної збурюючої сили. Вимушені коливання за відсутності опору. Вимушені коливання з урахуванням сили лінійно-в’язкого тертя.
Вступ до динаміки механічної системи. Поділ сил, прикладених до механічної системи. Диференціальні рівняння руху точок механічної системи. Геометрія мас. Маса системи. Центр мас. Моменти інерції. Осі інерції. Загальні теореми динаміки. Теорема про рух центра мас механічної системи. Закони збереження руху центра мас механічної системи. Кількість руху матеріальної точки і механічної системи. Імпульс сили. Теореми про зміну кількості руху матеріальної точки і механічної системи. Закони збереження кількості руху. Момент кількості руху матеріальної точки. Теорема про зміну моменту кількості руху матеріальної точки. Кінетичний момент механічної системи. Кінетичний момент твердого тіла, що обертається навколо нерухомої осі. Теорема про зміну кінетичного моменту механічної системи. Закони збереження кінетичного моменту. Теорема про зміну кінетичної енергії. Дві міри механічного руху. Кінетична енергія матеріальної точки і механічної системи. Теорема Кьоніга. Кінетична енергія твердого тіла. Робота сил. Робота сили, прикладеної до матеріальної точки. Робота сил, прикладених до механічної системи. Робота сил, прикладених до твердого тіла. Теореми про зміну кінетичної енергії матеріальної точки і механічної системи. Потенціальне силове поле. Силова функція. Поверхні рівня. Силові лінії. Потенціальна енергія. Силова функція і потенціальна енергія механічної системи. Приклади потенціальних силових полів. Принципи механіки. Принцип Даламбера для матеріальної точки і механічної системи. Головний вектор і головний момент сил інерції твердого тіла. Динамічні реакції твердого тіла в обертальному русі навколо нерухомої осі. Статична і динамічна зрівноваженість.
Предмет аналітичної механіки. Класифікація в’язей. Можливі переміщення. Можлива робота сил, прикладених до механічної системи. Ідеальні в’язі. Принцип можливих переміщень. Загальне рівняння динаміки. Рівняння Лагранжа ІІ–го роду. Узагальнені координати системи. Узагальнені сили. Загальне рівняння динаміки в узагальнених силах. Умова рівноваги сил. Виведення рівнянь Лагранжа другого роду. Рівняння Лагранжа другого роду для консервативних систем.
Методи та критерії оцінювання: Усне опитування. Розрахунково-графічна робота (35%);
- підсумковий контроль (контрольний захід – екзамен IІІ семестр): письмово-усна форма, тестування -(65%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Критерієм успішності є отримання позитивних оцінок за виконання контрольних заходів. Засоби діагностики успішності навчання є поточний контроль знань, тестування із застосуванням інформаційних технологій та засобів. Навчальні досягнення здобувача вищої освіти оцінюються за шкалою ECTS та у балах за 100-бальною системою, що прийнята в університеті.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Кузьо І.В., Смерека І.П., Ванькович Т.-Н.М., Зінько Я.А. Теоретична механіка. Динаміка точки. Львів. Вид-во НУ «ЛП» 2002, 156 с.
2. І.В.Кузьо, І.П.Смерека, Т.-Н.М. Ванькович, Я.А.Зінько. Теоретична механіка. Основні теореми динаміки. //Навчальний посібник. Львів, НУ “ЛП”, 2005, - 188 с.
3. . Павловський М.А. Теоретична механіка. Київ, 2002 р. 4. І.В.Кузьо, Т.-Н.М.Ванькович, Я.А. Зінько, М.В.Боженко Теоретична механіка. Динаміка твердого тіла. Принципи механіки: Навч.посібник. – Львів: //Видавництво Національного університету «Львівська політехніка». 2009. – 132 с.
5. Кузьо І.В., Ванькович Т.-Н.М., Зінько Я.А. Теоретична механіка. Спеціальні розділи. Вид-во НУ «ЛП», 2011, 156 с.
6. Кузьо І.В., Ванькович Т.-Н.М., Зінько Я.А.. Теоретична механіка. Динаміка. Кн..1: Навч.посіб. – Львів: Видавництво «Растр-7», 2012. – 444 с.
7. Кузьо І.В., Ванькович Т.-Н.М., Зінько Я.А.. Теоретична механіка. Динаміка. Кн.2: Навч.посіб. – Львів: Видавництво «Растр-7», 2012. – 338 с.
8. Векерик В.І., Кузьо І.В., Цідило І.В., Лисканич М.В. Альбом з теоретичної механіки. Ч.ІІ. Динаміка. Ів.Франківськ. «Вид-во Симфонія форте. 2010, 88 с
9. Білосевич Р.М., Кузьо І.В., Зінько Я.А., Костів М.І., Микитин М.Й., Цікайло Т.-Н.М. Теоретична механіка. Практикум з теоретичної механіки для студентів технічних вузів. //Київ, ІЗМН, 1997, 384 с.
10. Смерека І.П., Барвінський А.Ф., Білоус Б.Д., Кузьо І.В., Зінько Я.А. Навчальний посібник «Короткий довідник з теоретичної механіки». //Львів, вид-во «Інтелект-Захід», 2001, 240 с.
1. Kuzyo I.V., Smereka I.P., Vankovich T.-N.M., Zinko Ya.A. Theoretical mechanics. Point dynamics. Lviv. Edition of NU "LP" 2002, 156 p.
2. I.V. Kuzio, I.P. Smereka, T.-N.M. Vankovych, Ya.A. Zinko. Theoretical mechanics. Basic theorems of dynamics. //Tutorial. Lviv, NU "LP", 2005, - 188 p.
3. Pavlovsky M.A. Theoretical mechanics. Kyiv, 2002. 4. I.V. Kuzio, T.-N.M. Vankovich, Ya.A. Zinko, M.V. Bozhenko Theoretical Mechanics. Dynamics of a solid body. Principles of mechanics: Study guide. – Lviv: // Publishing House of the National University "Lviv Polytechnic". 2009. – 132 p.
5. Kuzyo I.V., Vankovich T.-N.M., Zinko Ya.A. Theoretical mechanics. Special sections. Publication of the National University "LP", 2011, 156 p.
6. Kuzyo I.V., Vankovich T.-N.M., Zinko Ya.A.. Theoretical Mechanics. Dynamics. Book 1: Teaching manual. - Lviv: "Rastr-7" Publishing House, 2012. - 444 p.
7. Kuzyo I.V., Vankovich T.-N.M., Zinko Ya.A.. Theoretical Mechanics. Dynamics. Book 2: Teaching manual. - Lviv: Rastr-7 Publishing House, 2012. - 338 p.
8. V. I. Vekeryk, I. V. Kuzyo, I. V. Tsydylo, and M. V. Lyskanych. Album on theoretical mechanics. Ch. II. Dynamics. Iv. Frankivsk. "View Symphony forte. 2010, 88 p.
9. Bilosevych R.M., Kuzio I.V., Zinko Y.A., Kostiv M.I., Mykytyn M.Y., Tsikailo T.-N.M. Theoretical mechanics. Workshop on theoretical mechanics for students of technical universities. //Kyiv, IZMN, 1997, 384 p.
10. Smereka I.P., Barvinskyi A.F., Bilous B.D., Kuzio I.V., Zinko Y.A. Study guide "A short guide to theoretical mechanics". //Lviv, "Intellect-West" publishing house, 2001, 240 p.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).