PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy moduł kierunkowy ogólny Rodzaj zajęć: Wykład, Ćwiczenia MECHANIKA Mechanics Forma studiów: studia stacjonarne Poziom kwalifikacji: I stopnia Liczba godzin/tydzień: W E, C Kod przedmiotu: IB_mk_ Rok: I Semestr: II Liczba punktów: 6 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Uzyskanie przez studentów wiedzy teoretycznej z zakresu mechaniki ogólnej. C. Nabycie przez studentów umiejętności stosowania wiedzy teoretycznej do rozwiązywania zadań. C3. Nabycie przez studentów umiejętności analizy otrzymanych rozwiązań. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu matematyki wyższej, ze szczególnym uwzględnieniem algebry wektorów oraz podstawowe wiadomości z analizy matematycznej.. Wiedza z zakresu fizyki, rozumie podstawowe zjawiska występujące w mechanice. 3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań. 4. Umiejętność korzystania ze źródeł literatury, w tym z internetowych baz wiedzy. 5. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 posiada podstawową wiedzę teoretyczną z zakresu mechaniki ogólnej statyki, kinematyki i materialnego, EK potrafi zastąpić działanie sił oraz zapisać równania, EK 3 potrafi wyznaczyć środek ciężkości dla ciał jednorodnych: linii, powierzchni i brył, EK 4 potrafi punktu formułować równania ruchu zadanego schematu kinematycznego, EK 5 potrafi rozwiązywać zadania z zakresu materialnego stosując zasady d Alemberta, zachowania pędu krętu oraz równości energii kinetycznej i pracy. WIMiI_IB_mk_ Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/014 1/5

2 TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć Wykłady W 1 Wiadomości wstępne o mechanice. Zakres przedmiotu. Prawa Newtona. Podstawowe pojęcia i aksjomaty statyki. Stopnie swobody. Więzy i reakcje więzów. Sposoby realizacji więzów. Liczba godzin W Siła jako wektor liniowy. Moment siły względem punktu i prostej. W 3 Para sił. Redukcja ogólnego przestrzennego układu sił.. W 4 Analityczne warunki równowagi dowolnego przestrzennego układu sił. Metody analityczne w statyce płaskich. W 5 Układy płaskie zbieżne, dowolne i złożone. W 6 Kratownice płaskie. Wyznaczanie sił w prętach kratownicy metodą analitycznego równoważenia węzłów W 7 Tarcie. Równowaga sił z uwzględnieniem sił tarcia. Tarcie posuwiste i toczne. W 8 Przestrzenny układ sił równoległych. W 9 Metody wyznaczania środków ciężkości linii, figur płaskich i brył. Twierdzenie Pappusa-Guldina. W 10 Kinematyka. Opis matematyczny ruchu punktu. Tor, punktu. W 11 Niektóre szczególne przypadki ruchu punktu. Ruch prostoliniowy, ruch harmoniczny prosty, ruch po okręgu. W 1 Ruch złożony punktu. Prędkość i w ruchu złożonym punktu. W 13 Dynamika. Równania różniczkowe ruchu punktu Pojecie siły bezwładności. Zasada d Alemberta. W 14,15 Pęd i kręt. Praca i moc. Energia potencjalna i kinetyczna 4 punktu. Zasada zachowania energii kinetycznej i pracy. Prawo zachowania energii mechanicznej. Forma zajęć Ćwiczenia Liczba godzin C 1 Podstawowe wiadomości z rachunku wektorowego. Rzut wektora w kartezjańskim układzie współrzędnych. Sumowanie i mnożenie wektorów. C Równowaga zbieżnego układu sił. Zastosowanie twierdzenia o równowadze trzech sił. C 3 Moment siły względem punktu i osi. Układ sił równoległych. Twierdzenie Varignona. C 4 Obciążenie ciągłe. Zadania płaskiego dowolnego układu sił: wyznaczanie reakcji w belkach i ramach C 5 Równowaga płaskich, złożonych sił. C 6 Kratownice płaskie, zastosowanie analitycznej metody równowagi węzłów. C 7 Równowaga płaskiego układu sił z uwzględnieniem tarcia. C 8 Równowaga przestrzennego dowolnego układu sił. C 9 Wyznaczanie środków ciężkości ciał jednorodnych: linii, powierzchni, brył. C 10 Tor,. C 11 Wyznaczanie równań ruchu i toru oraz przyspieszeń dla zadanego schematu kinematycznego C 1 Ruch złożony punktu. Przyspieszenie Coriolisa. C 13 Całkowanie równań różniczkowych ruchu. C 14 Zasada d Alemberta. C 15 Zasady zachowania pędu i krętu, energii kinetycznej i pracy. WIMiI_IB_mk_ Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/014 /5

3 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem urządzeń audiowizualnych.. ćwiczenia - przykłady zadań z mechaniki. SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do ćwiczeń. F. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy do z mechaniki. F3. ocena aktywności podczas ćwiczeń. P1. ocena umiejętności kolokwia, zaliczenie na ocenę* P. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich kolokwiów, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Konsultacje Zapoznanie się ze wskazaną literaturą, Przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych Samodzielne rozwiązywanie zadań Przygotowania do zaliczeń ćwiczeń Przygotowanie do egzaminu Egzamin 30W 30C 60 godz. 5 godz. 10 godz. 15 godz. 30 godz. 15 godz. 1 godz. 3 godz. Suma 150 godz. 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 zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 6 ECTS,7 ECTS 1,8 ECTS 1. B.Skalmierski: Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej 00 (t. 1 i ).. J.Misiak: Mechanika techniczna, PWN Warszawa 1999 (t. I i II). 3. J.Leyko: Mechanika ogólna, PWN Warszawa 006 (t. 1 i ). 4. T.Niezgodziński: Mechanika ogólna, PWN Warszawa Ryszard Buczkowski, Andrzej Banaszek: Mechanika ogólna w ujęciu wektorowym i tensorowym. Statyka, przykłady i zadania. WNT Warszawa, F.P.Beer, E. Russell Johnston: Vector Mechanics for Engineers. McGraw-Hill Publishing Company, Misiak J., Zadania z mechaniki ogólnej, część I, Statyka, WNT, Warszawa Misiak J., Zadania z mechaniki ogólnej, część II, Kinematyka, WNT, Warszawa Nizioł J., Metodyka z mechaniki, WNT, Warszawa Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, pod red. Leyko J., Szmelter J., t. 1 Statyka, PWN Warszawa Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, pod red. Leyko J., Szmelter J., t. Kinematyka i dynamika, PWN Warszawa Giergiel J., Głuch L., Łopata A., Zbiór zadań z mechaniki, metodyka rozwiązań, AGH Kraków Mieszczerski I.W., Zbiór zadań z mechaniki, PWN, Warszawa 1971 WIMiI_IB_mk_ Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/014 3/5

4 PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 1. dr hab. inż. Jacek Przybylski prof. PCz. jacek.pr@imipkm.pcz.pl. dr inż. Tomasz Skrzypczak skrzyp@imipkm.pcz.pl 3. dr inż. Krzysztof Sokół soki1981@wp.pl 4. dr inż. Jerzy Winczek winczek@imipkm.pcz.pl MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK1 K_W05, K_U05 C1 W P EK K_W05, K_U05 C1,C,C3 W-8 1, C1-8 P1, EK3 K_W05, K_U05 C1,C,C3 W9 1, C9 P1, EK4 K_W05, K_U05 C1,C,C3 W10-1 1, C10-1 P1, EK5 K_W05, K_U05 C1,C,C3 W13-15, 1, C13-15 P1, II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK1 Student nie posiada Student posiada podstawowej wiedzy podstawową wiedzę teoretycznej z teoretyczną z zakresu zakresu mechaniki mechaniki ogólnej ogólnej statyki, statyki, kinematyki i kinematyki i EK zastąpić działanie zapisać równania zapisać równań Student posiada częściową wiedzę teoretyczną z zakresu mechaniki ogólnej statyki, kinematyki i dla płaskich sił oraz zapisać równania równowagi dla tych Student dobrze opanował wiedzę teoretyczną z zakresu mechaniki ogólnej statyki, kinematyki i zapisać równania Student bardzo dobrze opanował wiedzę teoretyczną z zakresu mechaniki ogólnej statyki, kinematyki i sił, w tym złożonych, oraz zapisać i rozwiązać równania WIMiI_IB_mk_ Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/014 4/5

5 EK3 potrafi wyznaczyć środek ciężkości dla ciał jednorodnych: linii, powierzchni i brył wyznaczyć środka ciężkości ciał jednorodnych: linii, powierzchni i brył wyznaczyć środek wyznaczyć środek ciężkości jednorodnej ciężkości dowolnej linii i figury płaskiej w jednorodnej linii i zagadnieniach nie figury płaskiej wymagających zastosowania twierdzenia Steinera wyznaczyć środek ciężkości dowolnej jednorodnej linii, figury płaskiej i bryły EK4 punktu,w tym w ruchu złożonym oraz wyznaczyć prędkości punktów w ruchu płaskim bryły. EK5 zastosować do rozwiązania zadań z zakresu dynamiki punktu zasady d Alemberta, zachowania pędu i krętu oraz równości energii kinetycznej i pracy wyznaczyć toru, przyspieszenia zadanych równań ruchu oraz obliczać przyspieszenia ciała w ruchu płaskim stosować zasady zachowania pędu, krętu i energii mechanicznej do zadanych równań ruchu. d Alemberta do schematu kinematycznego. zachowania pędu, i krętu do schematu kinematycznego, a także wyznaczać przyspieszenia w ruchu złożonym oraz obliczać przyspieszenia ciała w ruchu płaskim zachowania pędu, krętu i energii mechanicznej do Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Informacje dla studentów kierunku Inżynieria Biomedyczna o planie zajęć i programie studiów dostępne są na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: Wszelkie informacje dla studentów dotyczące przedmiotu w tym harmonogramu odbywania zajęć, warunków zaliczenia oraz konsultacji są przekazywane podczas pierwszych zajęć z przedmiotu oraz umieszczone są na tablicach informacyjnych Instytutu Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn. WIMiI_IB_mk_ Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/014 5/5