PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy na kierunku: Mechatronika Rodzaj zajęd: wykład, dwiczenia I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Uzyskanie wiedzy w zakresie statyki oraz dynamiki układu punktów materialnych w ujęciu mechaniki. C2. Nabycie umiejętności w zakresie rozwiązywania zadao z wykorzystaniem formalizmu Lagrange'a i Hamiltona. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Znajomośd zagadnieo z zakresu analizy matematycznej, w szczególności z rachunku różniczkowego i całkowego. 2. Znajomośd zagadnieo z zakresu algebry, w szczególności z rachunku wektorowego i macierzowego. 3. Znajomośd zagadnieo z zakresu kinematyki i dynamiki punktu materialnego oraz układu punktów materialnych.. Umiejętnośd obliczania pochodnych funkcji złożonych oraz całek pojedynczych oznaczonych i nieoznaczonych. 5. Umiejętnośd wykonywania podstawowych działao na wektorach i macierzach. 6. Umiejętnośd rozwiązywania zadao z zakresu dynamiki punktu materialnego. 7. Umiejętności prawidłowej interpretacji otrzymanych rozwiązao. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 identyfikuje zagadnienia z zakresu mechaniki, EK 2 wyjaśnia zasadę prac przygotowanych, EK 3 wyjaśnia zasadę d'alemberta, EK charakteryzuje etapy postępowania podczas formułowania równao Lagrange'a II rodzaju, EK 5 wyjaśnia ideę zasady Hamiltona, EK 6 potrafi wykorzystad zasadę prac przygotowanych do rozwiązywania problemów statyki, EK 7 potrafi rozwiązywad zagadnienia z wykorzystaniem zasady d'alemberta oraz równao Lagrange'a II rodzaju dla danego układu mechanicznego, EK 8 potrafi zastosowad zasadę Hamiltona. MECHANIKA TECHNICZNA Mechanics Forma studiów: stacjonarne Poziom kwalifikacji: II stopnia Liczba godzin/tydzieo: 1W E, 2C Kod przedmiotu: A02 Rok: I Semestr: I Liczba punktów: 3 ECTS

2 TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęd WYKŁADY Liczba godzin W 1 Struktura układów kinematycznych. Wyznaczanie konfiguracji układów płaskich i 1 przestrzennych. W 2 Stopnie swobody. Więzy i ich klasyfikacja. 1 W 3, Współrzędne, prędkości i przyspieszenia uogólnione. 2 W 5 Wstęp do mechaniki. Podstawowe pojęcia.. 1 W 6 Przestrzeń konfiguracyjna. Siły uogólnione. 1 W 7 Energia kinetyczna i praca. 1 W 8 Przesunięcia przygotowane. 1 W 9 Więzy idealne. Praca przygotowana - zasada prac przygotowanych. 1 W 10 Zasada d Alemberta. 1 W 11 Równania Lagrange a drugiego rodzaju. 1 W 12 Równania ruchu układów holonomicznych o jednym i dwóch stopniach swobody. 1 W 13 Zasada Hamlitona. 1 W 1, 15 Równania Hamiltona. 2 Razem godzin 15 Forma zajęd DWICZENIA Liczba godzin Ć 1,2 Określanie liczby stopni swobody układu oraz rodzaju więzów krępujących. Wyprowadzanie równań więzów. Ć 3, Określanie konfiguracji układu poprzez wybór odpowiedniego zbioru współrzędnych uogólnionych. Obliczanie prędkości i przyspieszeń elementów układu w funkcji współrzędnych uogólnionych. Ć 5 Wyznaczanie wartości sił uogólnionych działających na układ oraz pracy 2 wykonywanej przez te siły. Ć 6 Obliczanie energii kinetycznej układu w funkcji wielkości uogólnionych. 2 Ć 7 Określanie przesunięć wirtualnych elementów układu. 2 Ć 8,9 Zastosowanie zasady prac przygotowanych w zagadnieniach badania równowagi układów. Ć 10, 11 Zastosowanie zasady d'alemberta do wyznaczania różniczkowych równań ruchu układu punktów materialnych. Ć 12, 13 Wykorzystanie równań Lagrange'a do wyznaczania różniczkowych równań ruchu układu punktów materialnych o jednym i więcej stopniach swobody. Ć 1, 15 Wykorzystanie zasady akcji i kanonicznych równań Hamiltona w zagadnieniach dynamiki układu punków materialnych. Razem godzin 30 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem tablicy oraz prezentacji multimedialnych 2. ćwiczenia praktyczne - rozwiązywanie zadań z wykorzystaniem tradycyjnej tablicy i kredy SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do dwiczeo audytoryjnych F2. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy w rozwiązywaniu zadao podczas dwiczeo audytoryjnych F3. ocena aktywności podczas zajęd F. ocena zadao samodzielnie rozwiązywanych przez studenta P1. ocena umiejętności rozwiązywania zadao kolokwia, zaliczenie na ocenę* P2. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen z dwóch kolokwiów, 2

3 OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Obecność na konsultacjach Obecność na egzaminie Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Samodzielne rozwiązywanie zadań w domu Przygotowanie do egzaminu Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 15W 30C 5h 5 h 3 h 6 h 10 h 6 h Suma 75 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęd o charakterze praktycznym, w tym zajęd laboratoryjnych i projektowych 3 ECTS 2.12 ECTS 1.6 LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. A. Gronowicz: Podstawy analizy układów kinematycznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Nizioł J., Metodyka rozwiązywania zadań z mechaniki, WNT, Warszawa H. Wojewoda: Mechanika analityczna dla wyższych uczelni technicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej R. Gutowski: Mechanika analityczna. PWN Warszawa E. Jarzębowska, Mechanika analityczna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, J. Misiak, Zadania z mechaniki ogólnej, część I, Statyka, WNT, Warszawa J. Misiak, Zadania z mechaniki ogólnej, część II, Kinematyka, WNT, Warszawa M. Cederwall, An Introduction to Analytical Mechanics, Goeteborg, F. Gantmacher, Lectures in Analytical Mechanics, Mir Publishers, Moscow, L. N. Hand, J. D. Finch, Analytical Mechanics, Cambridge University Press, 1998 PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 1. dr hab. inż. Jacek Przybylski prof. PCz. jacek.pr@imipkm.pcz.pl 2. dr inż. Tomasz Skrzypczak skrzyp@imipkm.pcz.pl 2. dr inż. Jerzy Winczek winczek@imipkm.pcz.pl 3

4 MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK1 K_W02_A_02 C1 W1-15 1, 2 F1, F2, P2 EK2 K_W02_A_02 C1 W7-9 1 F1- EK3 K_W02_A_02 C1 W10 1 F1- EK K_W02_A_02 C1 W11 1 F1- EK5 K_W02_A_02 C1 W EK6 K_U02_A_02 C2 C1-9 2 EK7 K_U02_A_02 C2 C EK8 K_U02_A_02 C2 C F1- F1- F1- F1-

5 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę Na ocenę 5 EK1 Student posiada wiedzę teoretyczną z zakresu mechaniki Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu mechaniki Student częściowo opanował wiedzę z zakresu mechaniki Student dobrze opanował wiedzę z zakresu mechaniki Student bardzo dobrze opanował wiedzę z zakresu mechaniki objętego programem nauczania, samodzielnie zdobywa i poszerza wiedzę EK2, EK3, EK, EK5 Student zna zasadę prac przygotowanych, zasadę d'alemberta, posiada wiedzę teoretyczną z zakresu formułowania równao Lagrange'a II rodzaju, zna ideę zasady Hamiltona Student nie zna podstawowych zasad mechaniki, nie rozumie idei wielkości uogólnionych Student zna przynajmniej jedną z zasad mechaniki, umie sformułowad podstawowe definicje z zakresu mechaniki Student rozumie ideę wielkości uogólnionych, zna zasadę prac przygotowanych, zasadę d'alemberta oraz równania Lagrange'a II rodzaju lub zasadę Hamiltona Student w pełni rozumie zagadnienia zarówno z zakresu mechaniki Lagrange'a jak i Hamiltona EK6, EK7, EK8 Student potrafi wykorzystad zasadę prac przygotowanych do rozwiązywania problemów statyki oraz zasadę d'alemberta, zasadę Hamiltona oraz równania Lagrange'a II rodzaju do rozwiązywania zagadnieo dynamiki Student nie potrafi rozwiązywad najprostszych zadao z zakresu statyki nawet z pomocą prowadzącego Student potrafi z pomocą prowadzącego rozwiązywad proste zadania z wykorzystaniem zasady prac przygotowanych lub jednej z zasad dynamiki Student potrafi samodzielnie rozwiązad zadania z zakresu statyki jak również większośd zadao z dynamiki z wykorzystaniem sformułowania Lagrange'a lub Hamiltona Student potrafi samodzielnie rozwiązad zadania z zakresu statyki jak również z dynamiki, z wykorzystaniem sformułowania Lagrange'a oraz Hamiltona Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej. 5

6 III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika o planie zajęd i programie studiów dostępne są na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: 2. Prezentacje znajdują się na stronie internetowej IMiPKM: 3. Informacje o harmonogramie odbywania zajęd znajdują się na tablicy informacyjnej IMiPKM.. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęd oraz umieszczona jest na drzwiach pokojów pracowników prowadzących zajęcia. 6