Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika teoretyczna
Koordynator przedmiotu:
Wacław Szcześniak, prof. zw. dr hab. inż.
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
METEOR
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2016/2017
Liczba punktów ECTS:
7
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Udział w wykładach i ćwiczeniach audytoryjnych – 60 godz. (2,5 ECTS), udział w ćwiczeniach projektowych – 15 godz. (0,5ECTS), rozwiązanie samodzielne zadań domowych i ich opracowanie - 30 godz. (1,0ECTS), przygotowanie do sprawdzianów pisemnych (sprawdzenie umiejętności rozwiązywania zadań i znajomości potrzebnych elementów wiedzy) - 45 godzin (2,0ECTS), przygotowanie do egzaminu – 25 godz. (1,0ECTS). Łącznie 175 godz. (7ECTS).
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady (30 godz.), ćwiczenia audytoryjne (30 godz), ćwiczenia projektowe w sali (15 godz.), konsultacje i egzamin (8 godzin) - 3,5 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych – 30 godz. (1,5ECTS), udział w ćwiczeniach projektowych – 15 godz. (0,5ECTS), rozwiązanie samodzielne zadań domowych i ich opracowanie - 30 godz. (1,0ECTS), przygotowanie do sprawdzianów pisemnych (sprawdzenie umiejętności rozwiązywania zadań i znajomości potrzebnych elementów wiedzy) -45 godzin (2,0ECTS) - łącznie 120 godz. (5,0ECTS).
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia30h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość matematyki i fizyki w zakresie programu szkoły średniej (wskazany egz. maturalny z matematyki na poziomie rozszerz.) oraz matematyki w zakresie przedmiotów analiza matematyczna i algebra z geometrią.
Limit liczby studentów:
bez limitu
Cel przedmiotu:
Znajomość opisu ruchu i równowagi obiektów materialnych przy założeniach Newtona klasycznej mechaniki ogólnej, w tym znajomość opisu równowagi podstawowych obiektów konstrukcyjnych, oraz umiejętność rozwiązywania podstawowych problemów (zadań) kinematyki, statyki i dynamiki z tego zakresu.
Treści kształcenia:
Wstęp. Przedmiot mechaniki teoretycznej. Cele, zakres, struktura i sposób ujęcia przedmiotu. Uwagi o historii i literaturze przedmiotu. Kinematyka. Pojęcie ruchu. Kinematyka punktu. Ruch obrotowy i postępowy bryły. Ruch płaski, chwilowy środek prędkości i przyspieszeń, centroidy. Ruch kulisty bryły. Ruch dowolnego układu sztywnego. Ruch układu dowolnego - więzy. Analiza ruchu punktu w dwóch układach odniesienia (ruch złożony). Statyka. Podstawy statyki – układy sił i ich redukcja. Wektor główny i wektor momentu głównego. Twierdzenia redukcyjne, skrętnik, oś centralna. Równowaga układu płaskiego i przestrzennego. Belki, belki ciągłe przegubowe, kratownice, ramy, ruszty, cięgna i liny oraz proste układy przestrzenne. Dynamika. 1) Wektorowa dynamika Newtona. Pierwotne pojęcia dynamiki. Prawa Newtona, transformacja Galileusza. Pęd, kręt, energia kinetyczna i mechaniczna punktu i układu materialnego. Praca, moc, siły potencjalne i zachowawcze. Momenty statyczne i momenty bezwładności. Prawa zmienności pędu i krętu. Teoria zderzeń i rachunek impulsów. Metoda energetyczna. Metoda kinetostatyki. Tarcie, rodzaje tarcia i prawa tarcia. 2) Analityczna dynamika Lagrange’a. Zasada prac wirtualnych. Równania Lagrange’a. Zastosowanie zasady prac wirtualnych w statyce. Badanie położenia równowagi. Zastosowania równań Lagrange’a w kinetyce - drgania układu o jednym stopniu swobody.
Metody oceny:
Zaliczenie ćwiczeń: • 6 punktowanych sprawdzianów pisemnych jednogodzinnych, polegających na rozwiązaniu 1-2 zadań (2 sprawdziany z każdego z trzech podstawowych działów: kinematyki, statyki i dynamiki) • 1 punktowana praca domowa ze statyki (analiza statyczna podstawowych układów konstrukcyjnych statycznie wyznaczalnych: belka ciągła, rama płaska, kratownica płaska) Egzamin: • egzamin pisemny - rozwiązanie zestawu 5 zadań; dopuszczone osoby z zaliczonymi ćwiczeniami, zwolnione osoby z zaliczeniem ćwiczeń na ocenę co najmniej 4,5 • egzamin ustny – sprawdzenie wiedzy teoretycznej i umiejętności jej stosowania w prostych zadaniach. Warunkiem dopuszczenia do części ustnej egzaminu jest zaliczenie egzaminu pisemnego. Ocena łączna: średnia ważona - 4/7 oceny z ćwiczeń i 3/7 oceny z egzaminu.
Egzamin:
tak
Literatura:
Podstawowy podręcznik: • R. Nagórski, Zarys mechaniki teoretycznej, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1999 Podstawowe zbiory zadań: • W. Szcześniak: Zbiór zadań z mechaniki teoretycznej. Kinematyka, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2011 • W. Szcześniak: Zbiór zadań z mechaniki teoretycznej. Statyka, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2010 • W. Szcześniak, R. Nagórski: Zbiór zadań z mechaniki teoretycznej. Dynamika, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2008 • W. Szcześniak: Dynamika analityczna i Mathematica, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2011 • W. Szcześniak: Dynamika teoretyczna w zadaniach dla dociekliwych, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2010 • W. Szcześniak: Dynamika teoretyczna dla zaawansowanych, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2007
Witryna www przedmiotu:
http://zmtimnk.il.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt METEORW1
Zna podstawowe pojęcia, założenia i twierdzenia (prawa, zasady) klasycznej mechaniki Galileusza-Newtona-Lagrange’a punku materialnego, sztywnej bryły materialnej i układu materialnego złożonego z tych elementów, w tym układu materialnego z więzami
Weryfikacja: Egzamin - pytania zadawane studentom w sposób losowy
Powiązane efekty kierunkowe: K1_W01, K1_W04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt METEORU1
Potrafi rozwiązywać zadania z zakresu kinematyki, statyki oraz dynamiki punktu materialnego, bryły sztywnej oraz układu tych elementów, z wykorzystaniem twierdzeń, równań i metod dynamiki Newtona jak też elementów dynamiki Lagrange’a
Weryfikacja: 6 sprawdzianów z umiejętności samodzielnego rozwiązywania zadań
Powiązane efekty kierunkowe: K1_U25, K1_U28
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U03, T1A_U09, T1A_U01, T1A_U05, T1A_U08, T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt METEORK1
Potrafi przedstawić sformułowania i rozwiązania problemów w postaci raportu z samodzielnej pracy
Weryfikacja: Przedstawienie do oceny pracy domowej
Powiązane efekty kierunkowe: K1_K01, K1_K02, K1_K03, K1_K06, K1_K07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K02, T1A_K05, T1A_K07, T1A_K01, T1A_K05, T1A_K06, T1A_K01, T1A_K07, T1A_K03, T1A_K07