Рабочая тетрадь по технической механике

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Ульяновский техникум железнодорожного транспорта» РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ студента заочного обучения Группа _______ Ф.И.О._________________________________________ по дисциплине: «ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА» г. Ульяновск Уважаемые студенты! Вы   держите   в  руках  рабочую  тетрадь,  которая  представляет   собой учебное   пособие   для   Вашей   индивидуальной   самостоятельной   работы   по освоению   дисциплины   «Техническая   механика».   Работа   с   ней   является обязательным видом учебной деятельности студентов техникума. Начинать   работу   с   тетрадью   необходимо   с   обязательного   изучения материалов лекций и соответствующих разделов рекомендуемой литературы. Данное   учебное   пособие   предназначено   для   студентов   заочного   курса обучения, изучающих дисциплину «Техническая механика». Некоторые   задания   даны   по   вариантам,   что   должно   исключить возможность списывания. Рабочая тетрадь способствует организации самостоятельной работы  студентов, проведению контроля знаний преподавателем и самоконтролю. 2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы статики Дайте определения следующим основным понятиям: 1. Сила ­ __________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Система сил ­ ___________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Эквивалентная система сил ­_______________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Уравновешенная система сил  ­_____________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Сформулируйте аксиомы статики: 5. 1­я аксиома статики  ­  _____________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3 6. 2­я аксиома статики  ­______________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.Связями называется  _____________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Реакции связей ­_________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9. Приведите примеры и сделайте рис. к понятию «гибкая связь» 10. Приведите примеры и сделайте рис. к понятию «связь – жесткий  стержень» 4 11. Приведите примеры и сделайте рис. к понятию «шарнирная опора» (подвижный шарнир и неподвижный шарнир). 12. Приведите примеры и сделайте рис. к понятию «связь ­ заделка» 13.Укажите направления реакций в опорах. 5 Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил Определение равнодействующей геометрическим способом 1. Плоская система сходящихся сил ­ _________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.Равнодействующую двух пересекающихся сил можно определить с  помощью __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Условие равновесия плоской системы сходящихся сил при геометрическом способе нахождения равнодействующей  __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Определение равнодействующей аналитическим способом 1. Величина проекции силы на ось равна ___________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2. Напишите формулу определения равнодействующей системы сил. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.Условие равновесия плоской системы сходящихся сил в аналитической  форме ___________________________________________________________ _________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.Определите величину равнодействующей плоской системы сходящихся  сил аналитическим способом. 6 Параметры Вариант F1 , кН F2 , кН F3 , кН F4 , кН 1 5 12 10 11 2 8 10 5 14 3 10 14 6 7 4 20 10 9 4 5 10 12 8 15 6 12 5 10 20 7 9 5 12 10 8 11 15 5 9 9 18 10 15 6 10 4 20 7 15 Тема 1.3.Пара сил и момент силы относительно точки 1. Парой сил называется _____________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Момент пары сил  равен __________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Определите моменты заданных пар сил F1 7 8 F1= 15H, a1=8м;  F2=20H, a2=7м, β = 45о, F3=35,a3=9м. 3. Момент равнодействующей пары равен______________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Напишите условие равновесия пар сил. ______________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Дана система пар сил. Определите момент результирующей пары. Параметры Вариант 1 5 12 10 11 2 3 5 4 2 8 10 5 14 5 2 5 6 3 4 10 20 14 10 6 7 4 3 7 9 9 4 2 5 8 9 5 10 12 8 15 3 4 6 4 6 12 5 10 20 5 2 5 6 7 9 5 12 10 7 5 3 6 8 11 15 5 9 6 8 2 7 9 18 10 15 6 4 9 5 8 10 4 20 7 15 2 3 4 5 F1 , Н F2 , Н F3 , Н F4 , Н а1 , м а2 , м а3 , м а4 , м 4. Момент силы относительно точки равен _____________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 5. Определить сумму моментов сил относительно точки А. Параметры Вариант F1 , Н F2 , Н F3 , Н F4 , Н m , Н.м а, м β , град 1 10 13 8 15 15 2 2 12 14 15 6 3 23 18 10 4 20 25 3 2 45 30 60 4 12 16 12 20 30 4 45 5 15 17 20 25 10 5 45 6 16 10 35 15 15 5 60 7 8 15 12 30 12 2 30 8 10 14 16 25 20 3 45 9 18 15 12 30 25 4 30 10 15 17 10 23 32 5 60 Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил 1. Сформулируйте теорему Пуансона  о параллельном переносе сил ______ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.Плоская система произвольно расположенных сил приводится к одной  силе – главному вектору и одной паре – главному моменту. Главный вектор равен ______________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Главный момент  равен______________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Условие равновесия произвольной плоской системы сил_______________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Найти главный момент системы сил. F1 = 15 кН F2  = 10 кН F3  = 20 кН F4  = 5 кН m = 30 кН.м Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления. 1. По способу приложения нагрузки делятся на _________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Запишите систему уравнений равновесия для определения реакций в опоре  защемленной балки___________________________________________  __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Запишите систему уравнений равновесия для определения реакций в  опорах двух­ опорной балки, закрепленной на двух шарнирах __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Определите величины реакций в опоре защемленной балки.  Провести проверку правильности решения. Параметры Вариант F1 , кН F2 , кН m , кН м β а, м , град 1 5 12 10 30 0,2 2 8 10 15 60 0,2 3 10 14 20 45 0,2 4 20 10 30 30 5 10 12 40 45 6 12 5 20 60 7 9 5 40 45 0,2 0,3 0,3 0,3 8 11 15 25 30 0,3 9 18 10 15 60 10 4 20 30 45 0,3 0,3 Тема 1.5. Трение 1. Что называется трением ­ ____________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Назовите виды трения: 3. Трение скольжения Сформулируйте законы Кулона (законы трения скольжения): ____________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. От чего зависит коэффициент трения f ______________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Трение качения Напишите условие качения колеса  __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Тема 1.6. Пространственная система сил Момент силы относительно оси 1. Момент силы относительно оси ____________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Момент силы относительно оси считается положительным, если _______ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Момент силы относительно оси равен нулю, если _____________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Пространственная система сходящихся сил 1. Пространственная система сходящихся сил – это система сил __________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Сделайте рисунок пространственной системы сходящихся сил 3.Модуль равнодействующей системы сходящихся сил определяется по  формуле  __________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Пространственная система сходящихся находится в равновесии, если __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Произвольная пространственная система сил 1. Произвольная пространственная система сил  ­ это система сил __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Сделайте рисунок к произвольной пространственной системе сил 3. Произвольная пространственная система сил приводится к _____________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Чему равно абсолютное значение главного вектора ___________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Чему равно абсолютное значение главного момента __________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.Напишите условия равновесия пространственной системы произвольно  расположенных сил ________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Тема 1.7. Центр тяжести Сформулируйте: 1. Сила тяжести – это _______________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Центр тяжести – это ______________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Напишите формулы определения центра тяжести тела, составленного из однородных тонких стержней  __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Напишите формулы определения центра однородного плоского тела  __________________________________________________________________  __________________________________________________________________  __________________________________________________________________  __________________________________________________________________  __________________________________________________________________  __________________________________________________________________ 5. Напишите формулы определения координат центра тяжести следующих плоских фигур. Кинематика Тема 1.8. Основные понятия кинематики 1. Дайте определение траектории движения точки: ______________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Что такое пройденный путь ­ ______________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Напишите уравнение движения точки: а) координатным способом задания _________________________________ __________________________________________________________________ б) естественным способом задания ___________________________________ __________________________________________________________________ 4. Дайте определение скорости движения точки ­ _______________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Средняя скорость определяется по формуле __________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Ускорение точки – это ____________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. Среднее значение ускорения определяется по формуле _________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.Ускорение точки делится на две взаимно перпендикулярные составляющие: а) __________________________________________________________________ б) __________________________________________________________________ 9. Нормальное ускорение определяется по формуле ______________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. __________________________________________________________________ Тангенциальное ускорение определяется по формуле __________________________________________________________________ 11. Полное ускорении определяется по формуле  _________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Тема 1.9. Кинематика точки 1. Равномерное движение  ­ это движение с постоянной ________________________________________________________________ υ = ___________________ S =____________________ 2.Начертите кинематические графики S=f(t),  равномерного движения υ  = f(t) для  Для прямолинейного равномерного движения at = ____________________ an = _____________________ Полное ускорение a = _____________________ Для криволинейного равномерного движения at = ____________________ an = _____________________ Полное ускорение a = _____________________ 3. Равнопеременное движение – это движение с постоянным  ________________________________________________________________ υ = ___________________ S =____________________ 4.Начертите кинематические графики S=f(t),  равнопеременного движения υ  = f(t), а = f(t) для Для прямолинейного равнопеременного движения at = ____________________ an = _____________________ Полное ускорение a = _____________________ Для криволинейного равнопеременного движения at = ____________________ an = _____________________ Полное ускорение a = _____________________ 5. Неравномерное движение. υ = _____________________ a = _____________________ S =_____________________ 6. Точка движется по дуге согласно уравнению S = 0,3 t3 + 0,1t. Определить начальную скорость и полное ускорение через 3с движения. R  = 0,2 м. Тема 1.10. Простейшие движения твердого тела Допишите фразы: 1. Поступательное движение твердого тела – это движение  ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 2. Вращательное движение твердого тела – это движение   ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 3. Напишите формулы определения: а) угловых параметров при равномерном вращательном движении φ = ___________________________________________ ω  =___________________________________________ ε  = ____________________________________________ б) линейных параметров при равномерном вращательном движении υ  =_____________________________________________ аt = _________________________ an = ________________________  aполное =____________________________________________ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Аркуша А.И. Техническая механика М, Высшая школа , 2009 2. Аркуша А.И. Руководство по решению задач по технической механике  М, Высшая школа , 2010 3. Вереина И.А. Техническая механика М, Академия 2009 4. Грес П.В. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов  М, Высшая школа 2007 5. Иукович Г.М. Сопротивление материалов – М, Высшая школа, 2007 6. Иванченко В.А. Техническая механика» М, Инфра – М, 2008 7. Мовнин М.С. Основы технической механики Л, Машиностроение, 1990 8. Олофинская В.П. Техническая механика – М, Форум­Инфра­М, 2005 9. Рубашкин А.Г., Чернилевский Д.В. Лабораторно­практические работы  по технической механике – М, Высшая школа, 2006 10. Сетков В.И. Сборник задач по технической механике – М, Стройиздат,  2003 11. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Техническая механика. Сопротивление материалов М, Академия 2003