Karta (sylabus) modułu/przedmiotu INŻYNIERIA MATERIAŁOWA Studia pierwszego stopnia

Transkrypt

1 Karta (sylabus) modułu/przedmiotu INŻYNIERIA MATERIAŁOWA Studia pierwszego stopnia Przedmiot: Mechanika Rodzaj przedmiotu: Obowiązkowy Kod przedmiotu: IM 1 S _1 Rok: I Semestr: 2 Forma studiów: Studia stacjonarne Rodzaj zajęć i liczba godzin w semestrze: 45 Wykład 30 Ćwiczenia 15 Laboratorium - Projekt - Liczba punktów ECTS: 4 Sposób zaliczenia: Zaliczenie Język wykładowy: Język polski Cel przedmiotu Zapoznanie studenta z prawami mechaniki klasycznej, teoretycznej i C1 stosowanej. Przygotowanie studenta do korzystania z narzędzi inżynierskich opartych na C2 prawach mechaniki. C3 Zapoznanie studenta z metodami obliczeń układów mechanicznych. Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji 1 Znajomość praw i twierdzeń matematycznych z algebry i trygonometrii. Efekty kształcenia W zakresie wiedzy: EK 1 Student formułuje równania równowagi układów obciążonych siłami skupionymi. EK 2 Student wyznacza prędkości i przyspieszenia punktów układu mechanicznego. EK 3 Student stosuje prawa mechaniki w zagadnieniach technicznych. W zakresie umiejętności: EK 4 Student rozwiązuje zagadnienia równowagi płaskiego układu sił. EK 6 Student wyprowadza wnioski wynikające z zastosowania praw mechaniki. Student klasyfikuje i rozwiązuje zagadnienia związane z prędkościami i EK 7 przyspieszeniami elementów maszyn. W zakresie kompetencji społecznych: W1 przedmiotu Forma zajęć wykłady Wprowadzenie i pojęcia podstawowe: siła, jednostki siły, modele ciał, punkt

2 materialny, ciało doskonale sztywne. Zasady mechaniki Newtona, aksjomaty statyki. Więzy i ich reakcje. Płaski zbieżny układ sił. Warunki równowagi płaskiego układu sił zbieżnych, W2 twierdzenie o trzech siłach. Tarcie i prawa tarcia. Moment siły względem punktu. Redukcja płaskiego dowolnego układu sił moment główny, wektor główny. W3 Warunki równowagi płaskiego dowolnego układu sił. Kratownice płaskie. Przestrzenny zbieżny i dowolny układ sił. Wypadkowa przestrzennego zbieżnego W4 układu sił; warunki równowagi. W5 Środek sił równoległych. Środek ciężkości. Kinematyka punktu. Tor ruchu punktu. Ruch prostoliniowy punktu. Prędkość i przyspieszenie w ruchu prostoliniowym. W6 Pojęcie siły bezwładności. Ruch krzywoliniowy. Prędkości i przyspieszenia w ruchu krzywoliniowym W7 Przyspieszenie styczne i normalne do toru, promień krzywizny toru. Rzut ukośny. Prędkość i przyspieszenie kątowe. Ruch względny punktu, W8 przyspieszenie Coriolisa. Kinematyka ciała sztywnego, pojęcie stopni swobody. Twierdzenie o prostej sztywnej. Ruch obrotowy wokół stałej osi. Ruch płaski ciała W9 sztywnego. Chwilowy środek obrotu i przyspieszeń. Ruch złożony, wyznaczanie prędkości i przyspieszenia wybranego punktu ciała W10 sztywnego. Dynamika punktu w ruchu krzywoliniowym, dynamika ruchu względnego. Reakcje dynamiczne wywołane siłami bezwładności. Teoria masowych momentów bezwładności. Twierdzenie Steinera. Dynamika W11 układu punktów materialnych. Pęd punktu i układu punktów materialnych oraz prawo jego zmienności. Ruch środka masy. Kręt punktu i układu punktów materialnych i prawo jego W12 zmienności. Praca i moc siły. Energia kinetyczna układu punktów materialnych. Twierdzenie Koeniga. Zasada W13 zachowania energii mechanicznej. Twierdzenie o przyroście energii kinetycznej. Dynamika ciała sztywnego w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim. Założenia liniowej teorii drgań. Modelowanie układów mechanicznych. W14 Drgania nietłumione i tłumione oporem wiskotycznym. W15 Kolokwium zaliczeniowe z wiadomości teoretycznych. Forma zajęć ćwiczenia ĆW1 Zasady mechaniki Newtona, aksjomaty statyki. Więzy i ich reakcje. Płaski zbieżny układ sił. Warunki równowagi płaskiego układu sił zbieżnych, ĆW2 twierdzenie o trzech siłach. Tarcie i prawa tarcia. Moment siły względem punktu. Przykłady obliczeniowe. Redukcja płaskiego dowolnego układu sił moment główny, wektor główny. ĆW3 Określenie warunków równowagi płaskiego dowolnego układu sił. Kratownice płaskie. Przestrzenny zbieżny i dowolny układ sił. Wypadkowa przestrzennego zbieżnego ĆW4 układu sił; warunki równowagi. Środek sił równoległych. Wyznaczenie środka ciężkości figury płaskiej. ĆW5 Kinematyka punktu. Tor ruchu punktu. ĆW6 Kolokwium I. Ruch prostoliniowy punktu. Prędkość i przyspieszenie w ruchu prostoliniowym. Pojęcie siły bezwładności. Prędkości i przyspieszenia w ruchu krzywoliniowym ĆW7 Przyspieszenie styczne i normalne do toru, promień krzywizny toru. Przykłady obliczeniowe. ĆW8 Rzut ukośny. Prędkość i przyspieszenie kątowe. Ruch względny punktu,

3 ĆW9 ĆW10 ĆW11 ĆW12 ĆW13 ĆW14 przyspieszenie Coriolisa. Kinematyka ciała sztywnego. Przykłady obliczeniowe. Twierdzenie o prostej sztywnej. Ruch obrotowy wokół stałej osi. Ruch płaski ciała sztywnego. Chwilowy środek obrotu i przyspieszeń. Wyznaczanie prędkości i przyspieszenia wybranego punktu w ruchu złożonym. Dynamika punktu w ruchu krzywoliniowym, dynamika ruchu względnego. Obliczanie masowych momentów bezwładności. Twierdzenie Steinera. Dynamika układu punktów materialnych. Pęd punktu i układu punktów materialnych oraz prawo jego zmienności. Ruch środka masy. Kręt punktu i układu punktów materialnych i prawo jego zmienności. Praca i moc siły Energia kinetyczna układu punktów materialnych. Zasada zachowania energii mechanicznej. Twierdzenie o przyroście energii kinetycznej. Dynamika ciała w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim. Wyznaczanie częstości drgań własnych układów mechanicznych. Drgania nietłumione i tłumione oporem wiskotycznym. Kolokwium II Forma zajęć laboratoria Forma zajęć projekt 1 2 Metody dydaktyczne Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Na zajęciach są omawiane treści teoretyczne oraz przykłady zastosowań. Ćwiczenia: rozwiązywanie zadań przez studentów pod kontrolą prowadzącego. Praktyczne zastosowanie omawianych treści wykładowych; dyskusja wyników. Obciążenie pracą studenta Forma aktywności Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności Godziny kontaktowe z wykładowcą, w tym: 48 Godziny kontaktowe liczba godzin w semestrze, np. udział w wykładach, 45 udział w laboratoriach itd. Godziny kontaktowe w formie np. konsultacji, zaliczenie wykładu 3 Praca własna studenta, w tym: 52 Przygotowanie się do zajęć 52 Łączny czas pracy studenta 100 Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu: 4 Liczba punktów ECTS w ramach zajęć o charakterze praktycznym (ćwiczenia, 2 laboratoria, projekty) Literatura podstawowa 1 J. Leyko, Mechanika ogólna, tom I i II, PWN, Warszawa, 2011

4 2 Z. Engel, J. Giergiel, Mechanika ogólna, tom I i II, PWN, Warszawa, J. Leyko, J. Szmelter, Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, tom II, PWN, 3 Warszawa, W. Mieszczerski, Zbiór zadań z mechaniki, PWN, Warszawa, 1969 Literatura uzupełniająca K. Szabelski, Zbiór zadań z drgań mechanicznych, Wydawnictwa Politechniki 1 Lubelskiej, Z. Osiński, Teoria drgań PWN, Warszawa, Kurnik W.: Wykłady z mechaniki, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Giergiel J., Uhl T.: Zbiór zadań z mechaniki ogólnej. PWN, Warszawa, 1980 Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu kształcenia do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Macierz efektów kształcenia Cele przedmiotu EK 1 IM1A_W15 C1, C3 EK 2 IM1A_W17 C2 EK 3 IM1A_W17 C1, C3 EK 4 EK 5 IM1A_U18 IM1A_U23 IM1A_U08 IM1A_U10 IM1A_U22 C1, C3 C1, C3 Treści programowe W2, ĆW2, W3, ĆW3, W4, ĆW4, W5, ĆW5, ĆW6, W15, W6, ĆW6, W7, ĆW7, W8, ĆW8, W9, ĆW9, W10, ĆW10, W11, ĆW11, W12, ĆW12, W15, W1, ĆW1, ĆW6, W13, ĆW13, W14, ĆW14, W15,, W2, ĆW2, W3, ĆW3, W4, ĆW4, W5, ĆW5, ĆW6, W1, ĆW1, ĆW6, W13, ĆW13, W14, ĆW14,ĆW1 5, Metody dydaktyczne Metody oceny 1,2 O1, O2 EK 6 IM1A_U08 C2 W6, ĆW6,

5 IM1A_U10 IM1A_U22 W7, ĆW7, W8, ĆW8, W9, ĆW9, W10, ĆW10, W11, ĆW11, W12, ĆW12, Metody i kryteria oceny Symbol metody Opis metody oceny Próg zaliczeniowy oceny O1 Zaliczenia pisemne z ćwiczeń 50% O2 Zaliczenie pisemne z wykładu 50% Autor programu: Dr inż. Andrzej Mitura Adres a.mitura@pollub.pl Jednostka Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki Stosowanej organizacyjna: