Nazwa przedmiotu:
Mechanika teoretyczna
Koordynator przedmiotu:
mgr inż. / Jerzy Raniszewski / asystent
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Wspólne dla kierunku
Kod przedmiotu:
BN1A_07
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
7
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykład 30h; Ćwiczenia 20h; Przygotowanie się do zajęć 10h; Zapoznanie się ze wskazaną literaturą 50h; Przygotowanie do kolokwium 30h; Przygotowanie do egzaminu 35h; Razem 175h = 7 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady - 30h; Ćwiczenia - 20h; Razem 50h = 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład450h
  • Ćwiczenia300h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wymagana znajomość aksjomatów i twierdzeń z zakresu matematyki i fizyki na poziomie szkoły średniej.
Limit liczby studentów:
Wykład: min. 15; Ćwiczenia: 20 - 30
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowym narzędziem obliczeniowym wykorzystywanym w pracy inżyniera budownictwa, w tym z zasadami równowagi statycznej, opisem ruchu punktu i ciał sztywnych oraz z zasadami dynamiki punktu i układu punktów materialnych.
Treści kształcenia:
W1 - Podstawowe pojęcia statyki. Równoważność i równowaga układów sił. Postulaty statyki. Stopnie swobody. Więzy i ich reakcje. Zbieżny układ sił. Warunki równowagi zbieżnego przestrzennego i płaskiego układu sił. Tarcie przesuwne. W2 - Moment wektora względem punktu i względem osi. Redukcja układu sił równoległych (o zwrotach zgodnych i przeciwnych).Pary sił i ich własności. Moment pary sił. Redukcja dowolnego układu sił. Wektor główny i moment główny układu sił. Warunki równowagi dowolnego przestrzennego i płaskiego układu sił. W3 - Budowa płaskich układów prętowych (belek i ram). Obliczanie reakcji podporowych w płaskich, statycznie wyznaczalnych układach prętowych (w belkach i w ramach). W4 - Kinematyka punktu materialnego. Skalarowe pojęcie prędkości i przyspieszenia punktu w ruchu po prostej. Ruch jednostajny i jednostajnie zmienny punktu po prostej. Ruch obrotowy punktu. W5 - Ruch punktu po krzywej. Równania ruchu punktu, tor punktu. Kierunki naturalne. Prędkość i przyspieszenie punktu w ruchu po krzywej. Rozkład przyśpieszenia na kierunki naturalne. Prędkość i przyśpieszenie punktu we współrzędnych prostokątnych, przy opisie położenia punktu za pomocą promienia wektora i współrzędnej naturalnej (drogowej). Analityczne przedstawienie prędkości i przyśpieszenia punktu we współrzędnych krzywoliniowych (biegunowych i walcowych). W6 - Kinematyka ciała sztywnego. Stopnie swobody. Zależność między prędkościami punktów ciała sztywnego. Ruch obrotowy ciała sztywnego. Wektor prędkości kątowej. Wektor przyśpieszenia kątowego i składowe przyśpieszenia liniowego. W7 - Ruch płaski ciała sztywnego. Ruch płaski jako złożony z ruchu postępowego i ruchu obrotowego. Ruch płaski jako chwilowy ruch obrotowy. Środek prędkości. Przewodnia wektorów prędkości obróconych. Przyspieszenia punktów figury płaskiej. Środek przyspieszeń.Centroidy stała i ruchoma. W8 - Składanie ruchów brył. Składanie ruchów postępowych. Składanie ruchów obrotowych. Składanie ruchu postępowego i obrotowego. Ruch względny. W9 - Zasada prac wirtualnych w zastosowaniu do obliczania reakcji podporowych w belkach prostych, w belkach przegubowych i w ramach. W10 - Dynamika punktu materiałowego. Dynamiczne Newtonowskie równania ruchu punktu. Warunki początkowe ruchu. Ruch punktu pod działaniem siły zależnej od czasu, położenia i prędkości. Zasada d'Alamberta dla punktu materiałowego. C1 - Zadania rachunkowe z zakresu redukcji oraz równowagi zbieżnego płaskiego i przestrzennego układu sił z uwzględnieniem zjawiska tarcia przesuwnego. C2 - C3 - Zadania rachunkowe z zakresu redukcji i równowagi dowolnego płaskiego i przestrzennego układu sił z uwzględnieniem zjawiska tarcia przesuwnego. C4 - Zadania rachunkowe z zakresu obliczania reakcji podporowych w płaskich układach statycznych (w belkach i w ramach). C5 - Zadania rachunkowe z zakresu kinematyki punktu materiałowego - ruch prostoliniowy, ruch obrotowy i ruch punktu po torze krzywoliniowym. C6 - Zadania rachunkowe z zakresu kinematyki ciała sztywnego - ruch postępowy i ruch obrotowy bryły. C7 - Zadania rachunkowe z zakresu kinematyki ciała sztywnego - ruch płaski jako złożony z ruchu postępowego i ruchu obrotowego oraz jako chwilowy ruch obrotowy. C8 - Zadania rachunkowe z zakresu ruchu względnego. C9 - Zadania rachunkowe z zakresu obliczania reakcji podporowych w płaskich układach statycznie wyznaczalnych (w belkach i w ramach) na podstawie zasady prac wirtualnych. C10 - Zadania rachunkowe z zakresu dynamiki punktu materialnego i zasady d'Alamberta dla punktu materialnego.
Metody oceny:
1. Obecność na wykładach jest zalecana. Obecność na ćwiczeniach audytoryjnych jest obowiązkowa. Dopuszcza się dwie nieobecności nieusprawiedliwione na ćwiczeniach audytoryjnych. 2. Weryfikacja osiągnięcia efektów uczenia się w odniesieniu do poszczególnych części: - wykład – weryfikacja efektów na dwóch sprawdzianach przeprowadzonych na wykładzie i na egzaminie, - ćwiczenia audytoryjne - weryfikacja efektów na trzech sprawdzianach pisemnych przeprowadzonych na ćwiczeniach audytoryjnych w trakcie trwania semestru, Warunkiem zaliczenia wykładu jest uzyskanie 15 pkt. z 30 możliwych do zdobycia na 2 sprawdzianach pisemnych przeprowadzonych na wykładzie. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest uzyskanie 15 pkt. z 30 możliwych do zdobycia na 3 sprawdzianach pisemnych przeprowadzanych na ćwiczeniach. Warunkiem zaliczenia egzaminu jest uzyskanie 21 pkt. z 40 możliwych do zdobycia na egzaminie. Oceny z wykładu i ćwiczeń wynikają z przeliczenia punktów: od 15 do 18 - ocena 3, od 19 do 21 - ocena 3,5, od 22 do 24 - ocena 4, od 25 do 27 - ocena 4,5 i od 28 do 30 - ocena 5. Do zaliczenia przedmiotu niezbędne jest zaliczenie wykładu i ćwiczeń. Ostateczna ocena z przedmiotu wynika z liczby uzyskanych łącznie punktów wg przeliczenia: od 52 do 60 – ocena dostateczna, od 61 do 70 – ocena ponad dostateczna, od 71 do 80 – ocena dobra, od 81 do 90 – ocena ponad dobra, od 91 do 100 – ocena bardzo dobra. 3. Punktacja ze sprawdzianów i z egzaminu przekazywane są do wiadomości studentów niezwłocznie po sprawdzeniu prac i dokonaniu ich oceny (forma przekazywania punktacji będzie ustalona ze studentami w trakcie zajęć). Ocena łączna z przedmiotu będzie przekazywana do wiadomości studentów w formie uzgodnionej ze studentami. P 4. Student może poprawiać oceny niedostateczne ze sprawdzianów w terminach wyznaczonych przez prowadzącego zajęcia. 5. Student powtarza daną cząstkę (ćwiczenia audytoryjne lub wykład), z powodu niezadowalających wyników, w całości. 6. Na sprawdzianie, podczas weryfikacji osiągnięcia efektów uczenia się, każdy piszący powinien mieć długopis (lub pióro) z niebieskim lub czarnym tuszem (atramentem) przeznaczony do zapisywania odpowiedzi oraz czysty arkusz papieru formatu A3 (złożony na pół do formatu A4). Pozostałe materiały i przybory pomocnicze, szczególnie telefony komórkowe i inne urządzenia elektroniczne, są zabronione. 7. Jeżeli podczas weryfikacji osiągnięcia efektów uczenia się zostanie stwierdzona niesamodzielność pracy studenta lub korzystanie przez niego z materiałów lub urządzeń innych niż dozwolone w regulaminie przedmiotu, student uzyskuje ocenę niedostateczną i traci prawo do zaliczenia przedmiotu w jego bieżącej realizacji. 8. Rejestrowanie dźwięku i obrazu przez studentów w trakcie zajęć jest zabronione. 9. Prowadzący zajęcia umożliwia studentowi wgląd do jego ocenionych prac pisemnych do końca danego roku akademickiego w terminach konsultacji.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Zarankiewicz K., Mechanika teoretyczna, tom I, II i III, PWN, Warszawa, 1967. 2. Leyko J., Mechanika ogólna, tom I i II, PWN, Warszawa, 1997. 3. Leyko J. Szmelter J., Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, tom I, II i III, PWN, Warszawa 1977. 4. Kwiatkowski J., Statyka ogólna, WPW, Warszawa, 1975. 5. Mieszczerski I.W., Zbiór zadań z mechaniki, PWN, Warszawa, 1975.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01_01
Zna podstawowe pojęcia mechaniki. Rozróżnia zagadnienia statyki, kinematyki oraz dynamiki punktu materiałnego i ciała sztywnego.
Weryfikacja: Egzamin pisemny. Sprawdziany pisemne przeprowadzane na wykładzie i na ćwiczeniach
Powiązane charakterystyki kierunkowe: B1A_W01_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka W04_01
Ma szczegółową wiedzę obejmującą układy sił, ich redukcję i równoważenie, wiedzę w zakresie wektorowego opisu ruchu, dynamicznego równania ruchu, reakcji więzów.
Weryfikacja: Egzamin pisemny. Sprawdziany pisemne przeprowadzane na wykładzie i na ćwiczeniach
Powiązane charakterystyki kierunkowe: B1A_W04_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka W07_01
Zna metody i sposoby rozwiązywania układów statycznie wyznaczalnych w zakresie równoważenia układów sił i wyznaczania reakcji więzów.
Weryfikacja: Egzamin pisemny. Sprawdziany pisemne przeprowadzane na wykładzie i na ćwiczeniach
Powiązane charakterystyki kierunkowe: B1A_W07_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U14_01
Potrafi identyfikować, formułować i analizować warunki równowagi dowolnych statycznie wyznaczalnych układów sił w celu wyznaczenia reakcji więzów.
Weryfikacja: Egzamin pisemny. Sprawdziany pisemne przeprowadzane na wykładzie i na ćwiczeniach
Powiązane charakterystyki kierunkowe: B1A_U14_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o
Charakterystyka U15_01
Potrafi ocenić przydatność w konkretnym zadaniu inżynierskim stosowanych w mechanice konstrukcji metod rozwiązywania statycznie wyznaczalnych układów sił i wyznaczania reakcji więzów.
Weryfikacja: Egzamin pisemny. Sprawdziany pisemne przeprowadzane na wykładzie i na ćwiczeniach
Powiązane charakterystyki kierunkowe: B1A_U15_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o
Charakterystyka U16_01
Potrafi rozwiązywać dowolne układy statycznie wyznaczalne, zdefiniować warunki równowagi dowolnych statycznie wyznaczalnych układów sił i wyliczyć reakcje podpór.
Weryfikacja: Egzamin pisemny. Sprawdziany pisemne przeprowadzane na wykładzie i na ćwiczeniach
Powiązane charakterystyki kierunkowe: B1A_U16_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K03_01
Potrafi pracować indywidualnie i w grupie podczas rozwiązywania zadań rachunkowych
Weryfikacja: Egzamin pisemny. Sprawdziany pisemne przeprowadzane na wykładzie i na ćwiczeniach. Obserwacja podczas pracy na zajęciach.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: B1A_K03_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_K