ЖҰмыс бағдарламасы «Теориялық механика»

1.2 Пәнді оқып білу міндеттері

Теориялық механика мүнай-газ бағытындағы мамандықтардын оку жоспарына кіретін жалпы инженерлік және техникалық пәндер машиналар және механизмдер теориясы, материалдар кедергісі, машиналарды конструкциялаудың негізі, сұйықтар және газ механикасы, гидравлика пәндерінің негізі болып табылады. Сонымен катар теориялық механикадан алған білім арнаулы инженерлік жөндердің кейбір бөлімдерін меңгеруге қажетті болып табылады.

Теориялық механиканың толық курсын оқыған студенттер тәжірибелер мен бақылаулар нәтижелерін талдау үшін математикалық аппаратты қалай қолдану туралы толык мағлүмат алады.

Студент алған білімін механиканың нақты есептерін шешуге жалпы заңдылықтар мен жаратылыстану ғьлымының принциптерін білуі қажет.

Техникалық жоғары оку орындарында жоғары математика және физика пендері теориялық механика пәнінің негізі болып табылады.

жоспары ПМУ ҰС Н 7.18.2/10

Механикалық қозғалыс - материя қозғалысының бір түрі. Механика пэні, механика бөлімдері, механиканың кез-келген саладағы мамандар үшін маңыздылығы.

Қатты дене статикасы. Статиканың негізгі үғымдары: санак жүйесі, күш, күштер жүйесі, абсолютті қатты дене, механикалык жүйе, пара-пар және теңестірілген күштер жүйесі, тең әсерлі күш. Статика аксиомалары: параллелограмдық күштер аксиомасы, катандану принциптері. Байланыстар және олардың реакциялары. Актив күштер, босату принципі. Байланыстардың негізгі түрлері: үйкеліссіз жазықтық және бет, созылмалы аркан, цилиндрлік және сфералық подшипниктер, салмақсыз стержень, шарнирлі тірек. Байланыстардың реакциялары. Статиканың негізгі есептері.

Күштерді қосудың геометриялық және аналитикалык тәсілдері. Жазықтыктағы және кеңістіктегі жинакталатын күштер. Жинақталған күштердің тең әсерлі күші. Жинакталған күштер жүйесінін геометриялық және аналитикалық тепе-тендік шарттары. Үш параллель емес күштердің тепе-теңдігі.

Екі параллель күштерді қосу. Центрге (нүктеге) катысты күш моментінің векторы. Қос күш теориясы, кос күш туралы үгым. Қос күш моментінің векторы. Қос күштер туралы теорема. Қос күштерді қосу. Қос күштер жүйесінің тепе-тендік шарттары.

Күшті параллель көшіру туралы лемма. Кез-келген күштер жүйесін берілген центрге келтіру туралы негізгі теорема. Күштер жүйесінің бас векторын және бас моментін аналитикалык аныктиу Кез-келген күштер жуйесінің векторлық тепе-теңдік шарттары. Тон әсерлі күш моменті туралы Вариньон теоремасы.

Күш моментінің және қос күш моментінің алгебралық мағынасы. Жазық күштер жүйесінің бас векторы мен бас моментін есептеу. Кез-келген жазық күштер жүйесініқ аналитикалык тепе-тендік шарттары. Тепе-теңдік шарттар жүйесінің түрлері. Жазықтықтағы параллель күштер жүйесінің тепе-тендігі. Толық бекітілмеген дененің тепе-тендік шарты. Бір нүктеге түскен күштер және таралған күштер. Денелер жүйесінің тепе-тендігі.

Сырғанау үйкелісі. Сырғанау үйкеліс коэффициенті. Үйкеліс бұрышы мен конусы. Тепе-тендік аймағы. Домалау үйкелісі, домалау үйкеліс коэффициенті. Денелердің домалау үйкелісі кезіндегі тепе-гсңцігі.

Кеңістіктегі кез-келген күштер жүйесі. Статикалық инвариант. Динамикалық инвариант. Оське қатысты күш моменті, оське қатысты нүш моменті және осы осьте орналасқан центрге қатысты момент арпсындағы байланыс. Координата осьтеріне қатысты күш момснттерінің аналитикалық өрнектері. Кез-келген күштер жүйесінің Овс векторы мен бас моментін есептеу. Кеңістіктегі кез-келген күштер жүйесінің аналитикалық тепе-теңдік шарттары, параллель күштер жағдайы.

Параллель күштер жүйесін тең әсерлі күшке келтіру. Параллель күштердін центрі және оның радиус векторы мен координаталары. Қатты дененің ауырлық центрі және оның координаттары, көлемнің, ауданның және сызықтың ауырлық центрі. Ауырлық центрді анықтау тәсілдері. Кейбір денелердің ауырлық центрі: үшбұрыш, трапеция, шеңбер доғасы, дөңгелек секторы, шар секторы, пирамида, конус және басқалар.

Нүкте қозғалысының берілу тәсілдері. Нүкте қозғалысы берілуінің векторлық тәсілі. Нүкте траекториясы. Нүкте жылдамдығы мен үдеуінің векторлары. Тік бұрышты декарттық координатта, нүкте қозғалысын берудің координаттық тәсілі. Нүктенің траекториясын анықтау. Нүкте жылдамдығы мен үдеуін олардың координата осьтеріне проекциялары аркылы анықтау. Нүкте козғалысын берудің табиғи тәсілі, нүкте жылдамдығы мен үдеуінің табиғи үшжақтағы проекциялары, нүктенің жанама және нормаль үдеулері. Нүктенің абсолют және салыстырмалы қозғалыстары. Нүкте козғалысынын дербес жағдайы: түзу сызыкты, кисық сызыкты қозғалыс. Қисық сызықты координаттар.

Қатты дене қозғалысының жалпылама түрі. Қатты дененің ілгерілемелі козғалысы. Ілгерілемелі козғалыстағы қатты дененің траекториялары, жылдамдыктары және үдеулері туралы теорема.

Қатты дененің тұракты осьті айналуы. Қатты дененің қозғалысының теңдеуі. Дененің бұрыштық жылдамдығы мен бұрыштық үдеуі. Айналмалы козғалыстағы дене нүктесінің жылдамдығы мен үдеуі. Дененің бұрыштық жылдамдығы мен бұрыштық үдеуінін векторлары. Айналмалы козғалыстағы дененің кез-келген нүктесінің үдеуі, оның айналмалы және оське тартқыш үдеулері. Бірқалыпты және теңайнымалы айналу.

Қатты дененің жазык қозгалысы және жазық киманың өз жазыктығындағы қозғалысы. Жазық фигураның қозғалыс теңдеуі. Жазық кима қозғалысын ілгерілемелі және айналмалы козғалысқа жіктеу. Бұрыштық жылдамдық пен бұрыштык үдеудің полюске тәуелсіздігі. Жазық киманың кез-келген нүктесінің жылдамдығын анықтау. Екі нүкте жылдамдыктарының проекциялары туралы теорема. Жылдамдыктардың лездік центрі және оның көмегімен қиманың кез-келген нүктесінің жылдамдығын аныктау: қорытындылары және дербес жағдайлары. Центроидалар. Жазық киманың кез-келген нүктесінің үдеуін анықтау. Лездік үдеулер центрі.

Қатты дененің сфералық қозғалысы. Эйлер бұрыштары. Сфералық козғалыстың тендеулері. Дененің шекті орын ауыстыруы туралы теорема. Лездік айналу осі. Лездік бұрыштык жылдамдык. Сфералық крзғалыс кезінде бұрыштық жылдамдык және бұрыштык үдеу. Сфералық козғалыс кезінде нүктенің жылдамдығы мен үдеуін аныктау.

Негізгі анықтамалар. Вектордың абсолютті жене салыстырмалы туындылары. Нүктенің абсолютті және салыстырмалы қозғалысы, тасымал қозғалыс. Жылдамдықтарды қосу туралы теорема. Үдеулерді қосу туралы Кориолис теоремасы, кориолистік үдеуді анықгау. Тасымал қозғалыс ілгерілемелі болғандағы жағдай.

Қатты дененің еркін қозғалысы.

Қатты дененің күрделі қозғалысы. Ілгерілемелі козғалыстарды қосу. Дененің қиылысатын және параллель осьтер аркылы лездік айналуларын косу. Эйлердің кинематикалық теңдеулері. Лездік айналулар жұбы. Цилиндрлік тісті беріліс. Беріліс қатынасы. Лездік винттік ось. Еркін дененің жылдамдығы және үдеуі. Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстарды қосу. Қатты дене қозғалысын қосудың жалпы жағдайы.

Тік бұрышты декарт координаттарындағы және табиғи үшжақ осьтеріне проекцияланған нүктенің дифференциалдық тендеулері. Нүкте динамикасынын, негізгі екі мөселесі. Динамиканың бірінші негізгі мөселесінің шешуі. Динамиканың екінші негізгі мөселесінің шешуі, интефалдау түрақтылары және оларды бастапқы шарттар прқылы анықгау.

Уақыттан, нүкте орнынан, жылдамдығынан төуелді күштердің іюерінен болатын материалдық нүктенің түзу сызықты қозғалысы. Материалдық нүктенің еркін түзу сызықгы тербелісі. Еркін тербеліс. Жылдамдыққа төуелді үйкелістің өсерінен материалдық нүктенің ишстін еркін тербелісі. Тербелістің периоды мен декременті, периодты қозғалыс жағдайы.

Сырғанау үйкелісі кезіндегі еркін тербеліс. Гармоникалық мәжбүр күштің және жылдамдыққа төуелді үйкелістің өсерінен мішбүр тербеліс, динамикалық коэффициент, соғу, резонанс. Жйбысқақ кедергісі бар кездегі мәжбүрлі тербеліс.

Жүйенің және нүктенің қозғалыс мелшерінің өзгеруі туралы теореманың дифференциалды және шекті түрлері. Материалдық нүктенің және механикалық жүйенің центрге жене оське байланысты қозғалыс мөлшері моменті.

Кинетикалық моменттің козғалыс мөлшерінің сакталу заңы. Шектелген орын ауыстырудағы күш жұмысы. Ауырлық күшінің, серпімділік күшінің, үйкеліс күшінің жұмыстары. Элементарлық импульс және шекті уакыт аралығындағы күш импульсі. Қуат. Материалдық нүктенің және жүйенің кинетикалық энергиясы. Жүйенің және нүктенің кинетикалык энергиясының өзгеруі туралы теореманың дифференциалды және шекті түрлері.

Күш өрісі ұғымы. Потенциалдық күш өрісі және күш функциясы. Потенциалдық күш өрісіндегі шектелген орын ауыстырудағы күш жұмысы. Потенциалдык энергия. Потенциалдык күш өрісінің мысалдары. Механикалық энергияның сакталу заңы.

Механикалық жүйе. Жүйе салмағы. Жүйе салмағының центрі және оның координаталары. Жүйеге әсер ететін күштердің классификациясы. Ішкі күштердің қасиеттері. Жүйенің және қатты дененің оське, полюске, жазыктыкка қатысты инерция моменті. Инерция радиусы. Параллель осьтерге қатысты инерция моменті туралы теорема. Гюйгенс-Штейнер теоремасы.

Кейбір денелердің осьтік инерция моменттері. Инерция эллипсоиды. Механикалық жүйе козгалысының дифференциалдык теңдеулері. Жүйенің массалар центрінің қозғалысы туралы теорема. Массалар центрі козғалысының сақталу заңы.

Қатты дененің осьті айнала қозғалысының кинетикалык моменті. Нүктенің және жүйенің кинетикалык моментінің өзгеруі туралы теорема. Қатты дененің козғалмайтын осьті айнала козгалысының дифференциалдык тендеуі. Ілгерілемелі, айналмалы және жазык параллель қозғалыстардағы катты дененің кинетикалык энергиясы. Қатты дененің ілгерілемелі қозғалысының дифференциалдык теқдеуі.

Қатты дене қозгалмайтын оське байланысты айналғанда, подшипниктердің динамикалық реакцияларын аныктау. Қатты дененін бекітілген нүктеге қатысты қозғалысы. Гироскоптың элементарлык теориясы.

Қозгалмайтын бір нүктесі бар қатты дене козғалысынын дифференциалдык теңдеуін интегралдау (Эйлер, Лагранж жагдайлары).

15. Даламбер принципі

Материялык нүкте және механикалык жүйе үшін Даламбор принципі. Инерция күші. Динамикалық реакцияларды аныктаугя Даламбер принципін колдану.

Байланыстар және олардың теңдеулері. Байланыстардың классификациясы. Стационарлы және стационарлы емес геометриялық байланыстар туралы түсінік. Нүкте мен жүйенің ықтимал орын ауыстыруы. Идеалды байланыстар. Жүйенің еркіндік дөрежесі саны.

Ықтимал орын ауыстыру принципі. Осы принципті байланыстар реакцияларын анықтауға және қарапайым машиналарға қолдану. Динамиканың жалпы тендеуі.

Жүйенің жалпылама координаттары, жалпылама күштер жене оларды есептеу. Динамиканың жалпы теңцеуі. Жалпылама координаттардағы механикалық жүйенің дифференциалдық қозғалыс теңдеуі немесе екінші текті Лагранж теңдеулері. Екінші текті Лагранж ісцдеулерін үстайтын және үстамайтын байланысты жүйелерге қолданғандағы ерекшеліктер. Консервативті жүйелер үшін екінші текті Лагранж тендеулері. Гамильтон-Остроградский принциптері.

Негізгі анықтамалар. Соққы қүбылысы. Соққы күші және импульсі. Соққы теориясының негізгі теңцеуі. Соққы кезіндегі механикалық жүйенің кинетикалық моментінің өзгеруі туралы юорема. Қозғалмайтын жазыққа тура бағытталған орталық соққы. Серпімді және серпімді емес соққы. Соқкы кезіңде орнына келтіру ко іффициенті. Екі дененің тура бағытталған орталық соқкысы. Карно теоремасы.

Тепе-теңдіктің орнықтылығы туралы түсінік. Екі (немесе n) еркіндік дөрежелі механикалық жүйенің аз еркін тербелісі, өзіндік жиілігі және форма коэффициенті. Тепе-теңдік жағдайларын анықтау. Тепе-теңдік жағдайларының орнықтылығы. Лагранж-Дирихле и теоремасы. Сильвестр критерийі.

3.3 Пәннің жаттығу бөлімінің мазмұны

Жаттығу сабақтарының мақсаты дәрістік сабақтарда алынған білімдерді нығайту, тереңдету және кеңейту; есептерді шығару дағдысын студенттерге дарыту және машықтандыру.

2. Жинақталған күштер жүйесі

Жинақталған күштер жүйесі. Түйіскен күштер жүйесінің тепе-теңдігі.

4. Кез-келген күштер жүйесін берілген центрге келтіру. Күштер жүйесінін тепе-теңдік шарттары

Кез-келген күштер жүйесін берілген центрге келтіру. Жазықтықтағы және кеңістіктегі күштер жүйесінің тепе-теңдігі.

9. Нүкте кинематикасы

Нүкте кинематикасы. Нүктенің үд еуін табу. Жанама және нормаль үдеулер.

10. Қатты дене кинематикасы

Айналмалы қозғалыстағы дененің бұрыштық жылдамдығын, бұрыштық үдеуін және оның нүктелерінің жылдамдығын, үдеуін табу.

Жазық-параллель қозғалыстағы дене нүктесінің үдеуін табу.

Жылдамдыктардың лездік центрі және оның көмегімен қиманың кез-келген нүктесінің жылдамдығын аныктау: қорытындылары және дербес жағдайлары

12. Қатты дене нүктесінің күрделі қозғалысы

Редукторды Виллистің әдісімен есептеу.

13. Материалдық нүкте динамикасы

Материалдық нүкте динамикасы. Нүкте қозғалысының дифференциалдық тендеулерді есептеу.

14. Нүкте, қатты дене және жүйенің динамикасына кіріспе. Динамиканың жалпы теоремалары

Кинетикалық энергияның сакталу теоремасы.

Дененің айналмалы қозғалысының дифференциалдық тендеулері

3.4 СӨЖ мазмұны

СӨЖ мақсаты студенттердің өздігінен курстың жеке тарауларын және белгілі көлемдегі үй жұмысын орындау.

№	СӨЖ түрі	Есептің формасы	Бақылау түрлері	Сағат көлемі
1	Дәрістік сабаққа дайындалу		Сабаққа қатынасу	8
2	Тәжірибелік сабаққа дайындалу, үй жұмысын орындау	Есеп	Сабаққа қатынасу	9
3	Аудиториялық сабақта қарастырылмаған материалдарды оқу	Жазбаша, реферат және т.б.	Ауызша	25
4	Семестрлік жұмыстарды орындау			12
5	Межелік бақылауға дайындық		МБ 1, МБ 2	6
	Барлығы			60

Студенттердің өздігінен оқуына арналған тақырыптар

1. 
   Қос күштердің қасиеттерін дәлелдеу.
   

Әдебиет: [1] 177-184 беттер

2. 
   Кез келген күштер жүйесін берілген центрге келтірудегі дербес жағдай лар.
   

Әдебиет: [1] 222-226 беттер

3. 
   Үйкеліс күштері.
   

Әдебиет: [1] 208-212, 214-215 беттер

4. 
   Ауырлық центрі.
   

Әдебиет: [1] 240-248 беттер

5. 
   Дененің сфералық қозғалысы.
   

Әдебиет: [1] 106-110 беттер

6. 
   Материялық нүктерің өшпелі тербелісі.
   

Әдебиет: [1] 306-309 беттер
3.5 Өздік жұмыс

Өздік жұмысының мақсаты - теориялық білімді бекіту, типтік есептерді шығару.

3 өздік жұмыс орындау қарастырылған.

1) Конструкциялардың тепе-тендік күйде тіректердің реакцияларын табу

2)Жазық механизмді кинематикалық талдау

3)Кинетикалық энергияның өзгерісі туралы теореманы механикалық жүйенің қозғалысык қарастыруға қолдану

Мамандықтың Нысан

жұмыс бабындағы оқу ПМУ ҰС Н 7.18.1/10

жоспарынан үзінді көшірме

4 Жұмыстық оқу жоспарынан көшірме
5В073200 «Стандарттау, метрология және сертификаттау» мамандығының студенттері үшін арналған

«Теориялық механика» пәні бойынша

№

Оқыту формасы

Бақылау формасы

Студ. жұмыс көлемі (сағат.)

Курстарға және семестрлерге сағаттардың бөлінуі

Емтихан

сынақ

К.Ж.

К.Ж.

ЕГЖ

Бақ.жұм

Барлығы

Дәріс

Тәжірибе

Зертхан.

СӨЖ

барлығы.

аудитор

СӨЖ

1

Орта білім негізінде күндізгі оқыту

3

90

30

60

семестр 3

15

15

60

5 Әдебиеттер
Негізгі

1. Бутенин Н.В., Лунц Я.Л., Меркин Д.Р. Курс теоретической механики. Учебник: в 2-х т. - М.: Наука, 2002.

2. Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике. Учеб. пособие. - СПб.: Изд-во «Лань», 2005.

3. Сағитов М.Н. Теориялық механика. – Алматы, Атамура, 2002.

4. Жолдасбекеов Ө.А., Ахметов О. Алматы, 2003

5.Аманжол М., Нұғыман. Теориялық механиканың негіздері. – Семей,2002

Қосымша

6. Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике. Учеб. пособиеЛІод ред. А.А.Яблонского. -М.: Высшая школа, 1985.

7. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. Учебник. - М.: Наука, 2002.

8. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Учебник: в 2-х т. -М.: Высшая школа, 2002.

жүктеу/скачать 240.5 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: