Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников средних специальных учебных заведений по специальностям (стр. 2 из 8)
Вопросы для самоконтроля
1. Геометрический способ нахождения равнодействующей плоской системы сходящихся сил.
2. Что называется проекцией силы на ось? В каком случае проекция силы на ось равна О?
3. Как найти силовое значение и направление равнодействующей системы сил, если заданы проекции составляющих сил на две взаимноперпендикулярные оси.
4. Сформулируйте аналитическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил.
5. Определение равнодействующей аналитическим способом
Для заданной системы сходящихся сил определить проекции равнодействующей на оси Х и У: FΣх и FΣу.
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о теореме равновесия трех направленных сил; приведении сил к одной точке;
знать условия равновесия системы сил, методы решения задач на равновесие плоской системы;
уметь проецировать силы на оси, определять равнодействующую аналитическим способом.
Тема 1.3. Пара сил
Система пар сил эквивалентна одной паре (равнодействующей) и стремится придать телу вращательное движение. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства нулю момента равнодействующей пары. Аналитическим условием равновесия является равенство нулю алгебраической суммы моментов пар системы. Следует обратить особое внимание на определение момента силы относительно точки. Необходимо помнить, что момент силы относительно точки равен нулю лишь в случае, если точка лежит на линии действия силы.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое пара сил?
2. Что такое момент пары сил, плечо пары сил?
3. Сформулируйте условие равновесия системы пар сил.
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о вращающем действии пары сил на тело и ее характеристиках; о свойствах пары сил; моменте пары сил;
знать условия равновесия пары сил.
Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил
Эта система эквивалентна одной силе (называемой главным вектором) и самой паре (момент, который называют главным моментом) и стремится придать телу в общем случае прямолинейное и вращательное движение одновременно. Изученные ранее системы сходящихся сил и система пар — частные случаи произвольной системы сил. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства нулю и главного вектора, и главного момента системы. Аналитическими условиями равновесия является равенство нулю алгебраической суммы проекций сил системы на оси Х, У, и равенство нулю суммы моментов всех сил относительно любой точки. Следует научиться решать задачи на равновесие тел, в том числе на определение опорных реакций балок и сил, нагружающих стержни, обратив особое внимание на рациональный выбор направления координатных осей и положения центра моментов.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое момент силы относительно точки? Как берется знак момента силы относительно точки? Что называется плечом силы?
2. В каком случае момент силы относительно точки равен нулю?
3. Что такое главный вектор и главный момент плоской системы сил?
4. Сформулируйте теорему Вариньона.
5. Сформулируйте аналитическое условие равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.
6. Укажите три вида уравнения равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.
7. Укажите, как рационально выбрать направления осей координат и центр моментов.
8. Какие нагрузки называются сосредоточенными и распределенными?
9. Что такое интенсивность равномерно распределенной нагрузки?
10. Как найти числовое значение, направление и точку приложения равнодействующей равномерно распределенной нагрузки?
11. Какие системы называются статически определимыми?
12. Что называется силой трения?
13. Перечислите основные законы трения скольжения.
14. Что такое угол трения, конус трения?
15. Каковы особенности трения качения?
16. Определение опорных реакций балочных систем
Для заданных балочных систем:
1 Показать реакции, возникающие в опорах А и В под действием внешних сил;
2 Записать уравнения равновесия для определения балочных опор;
3 Как производится проверка правильности решения?
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о главном векторе и главном моменте сил; частых случаях приведения силы и системы сил к данному центру; трении и условии самоторможения;
знать определение момента силы относительно точки, виды балочных опор; условия равновесия плоской системы сил; классификацию нагрузок;
уметь определять опорные реакции балочных систем.
Тема 1.5. Пространственная система сил
Как плоские, пространственные системы подразделяют на системы сходящихся или произвольно расположенных сил. Многоугольник, построенный на сходящихся силах системы, оказывается пространственным, что делает невозможным применение графического и графоаналитического методов решения. Аналитический метод решения аналогичен изложенному для плоских систем с той лишь разницей, что силы проецируются на три (а не на две) взаимно перпендикулярные оси, а моменты сил определяются относительно этих осей (а не точек). Необходимо помнить, что момент силы относительно оси равен нулю в том случае, когда сила и ось лежат в одной плоскости (т.е. линия действия силы или параллельна оси, или пересекает ее).
Вопросы для самоконтроля
1. Напишите уравнения равновесия для пространственной системы сходящихся сил.
2. Что такое момент силы относительно оси? В каких случаях момент силы относительно оси равен нулю?
3. Напишите уравнения равновесия для произвольной пространственной системы сил.
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о параллелепипеде сил, приведении пространственной системы сил к главному вектору и к главному моменту;
знать определение моментов относительно оси, условия равновесия пространственной системы сил.
Тема 1.6. Центр тяжести тела
Тема относительно проста для усвоения, однако крайне важна при изучении курса сопротивления материалов. Главное внимание здесь необходимо обратить на решение задач как с плоскими и геометрическими фигурами, так и со стандартными прокатными профилями.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое центр параллельных сил?
2. Как найти координаты центра параллельных сил?
3. Что такое центр тяжести тела?
4. Как найти центр тяжести прямоугольника, треугольника, круга?
5. Как найти координаты центра тяжести плоского составного сечения?
6. Центр тяжести
1 В каком случае для определения центра тяжести достаточно определить одну координату расчетным путем?
2 Как учитывается площадь отверстия в фигуре 4 в формуле для определения центра тяжести фигуры?
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о центре параллельных сил и его свойствах;
знать формулы для определения координат центра тяжести плоских фигур;
уметь определять координаты центра тяжести плоских фигур простых геометрических фигур и стандартных прокатных профилей.
ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ
Изучив кинематику точки, обратите внимание на то, что прямолинейное движение точки как неравномерное, так и равномерное всегда характеризуется наличием нормального (центростремительного) ускорения. При поступательном движении тела (характеризуемом движением любой его точки) применимы все формулы кинематики точки. Формулы для определения угловых величин тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, имеют полную смысловую аналогию с формулами для определения соответствующих линейных величин поступательно движущегося тела.
Тема 1.7. Кинематика точки
При изучении темы обратите внимание на основные понятия кинематики: ускорение, скорость, путь, расстояние.
Изучите уравнения движения точки и способы задания движения.
Вопросы для самоконтроля
1. В чем заключается относительность понятий покоя и движения?
2. Дайте определение основных понятий кинематики: траектории, расстоянию, пути, скорости, ускорению, времени.
3. Какими способами может быть задан закон движения точки?
4. Как направлен вектор истинной скорости точки при криволинейном движении?
5. Как направлены касательное и нормальное ускорения точки?
6. Какое движение совершает точка, если касательное ускорение равно нулю, а нормальное не изменяется с течением времени?
7. Как выглядят кинематические графики при равномерном и равнопеременном движении?
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о пространстве, времени, траектории; средней и истиной скорости;
знать способы задания движения точки; параметры движения точки по заданной траектории.
Тема 1.8. Простейшие движения твердого тела
Обратите внимание на определение всех параметров вращения тела вокруг неподвижной оси. Изучите поступательное и вращательное движение тела.