Министерство труда, занятости и социальной защиты

Республики Татарстан

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Нижнекамский нефтехимический
колледж»

КОМПЛЕКС

диагностического материала

по дисциплине «Техническая механика»

для студентов очного отделения

2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Электронное пособие для выполнения лабораторных, практических

и самостоятельных работ по дисциплине «Техническая механика»

для специальности 150411

2. Тестовый контроль по теме «Система сходящихся сил»

3.Тестовый контроль по теме «Произвольно расположенная система сил»

4. Тестовый контроль по теме «Растяжение и сжатие»

5. Тестовый контроль по теме «Кручение»

6. Тестовый контроль по теме «Изгиб»

7. Лабораторная работа 1 по теме

«Определение центра тяжести плоских фигур»

8. Лабораторная работа 2 по теме

«Определение модуля продольной упругости»

9. Лабораторная работа 3 по теме

«Испытание на кручение стального образца»

10 .Экзаменационные вопросы по разделам «Статика», «Кинематика»

и «Динамика»

11.Экзаменационные вопросы по разделу «Сопротивление материалов»

ЭЛЕКТРОННОЕ

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для выполнения лабораторных, практических и самостоятельных работ по дисциплине

«Техническая механика»

для специальности 150411 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

1.  Общие методические рекомендации 7

2.  Реализация государственных требований к уровню

подготовки техника по дисциплине 9

3.  Тематический план 11

4.  Самостоятельная работа 1

Основные понятия и аксиомы статики 12

5.  Практическая работа 1

Плоская система сходящихся сил 13

6.  Самостоятельная работа 2

Плоская система сходящихся сил 27

7.  Самостоятельная работа 3

Пара сил, момент силы относительно точки 31

8.  Практические работы 2,3

Плоская система произвольно расположенных сил 32

9.  Самостоятельная работа 4

Плоская система произвольно расположенных сил 44

10.  Самостоятельная работа 5

Пространственная система сил 49

11.  Лабораторная работа 1

Определение центра тяжести плоских фигур 50

12.  Самостоятельная работа 6

Центр тяжести 57

13.  Самостоятельная работа 7

Кинематика точки 59

14.  Самостоятельная работа 8

Простейшее движение твердого тела 62

15.  Самостоятельная работа 9

Сложное движение точки 68

16.  Самостоятельная работа 10

Сложное движение твердого тела 69

17.  Самостоятельная работа 11

Основные понятия и аксиомы динамики 71

18.  Самостоятельная работа 12

Движение материальной точки. Метод кинетостатики 72

19.  Самостоятельная работа 13

Трение. Работа и мощность 73

20.  Самостоятельная работа 14

Общие теоремы динамики 74

21.  Самостоятельная работа 15

Основные положения раздела сопротивления материалов 75

22.  Практическая работа 4

Растяжение и сжатие 76

23.  Лабораторная работа 2

Определение модуля продольной упругости 84

24.  Самостоятельная работа 16

Растяжение и сжатие 90

25.  Самостоятельная работа 17

Практические расчеты на срез и смятие 94

26.  Самостоятельная работа 18

Геометрические характеристики плоских сечений 95

27.  Практическая работа 5

Кручение 96

28.  Лабораторная работа 3

Испытание на кручение стального образца 102

29.  Самостоятельная работа 19

Кручение 106

30.  Практическая работа 6

Изгиб 110

31.  Самостоятельная работа 20

Изгиб 117

32.  Cамостоятельная работа 21

Сложное сопротивление 123

33.  Самостоятельная работа 22

Сопротивление усталости 127

34.  Самостоятельная работа 23

Прочность при динамических нагрузках 128

35.  Самостоятельная работа 24

Устойчивость сжатых стержней 129

Литература 132

Приложение А «Оконные формы программного продукта» 133

Приложение Б «Файловая структура»

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Техническая механика» является важной общетехнической дисциплиной, назначение которой – дать будущим техникам основные сведения о законах равновесия и движения материальных тел, о методах расчета элементов машин и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Знания и навыки, полученные при изучении этой дисциплины, являются основой для освоения смежных специальных дисциплин.

В учебном процессе среднего специального учебного заведения выделяют два вида самостоятельной работы: аудиторную и внеаудиторную.

Аудиторная самостоятельная работа (в дальнейшем практические и лабораторные работы) по дисциплине выполняется на учебных занятиях под непосредственным руководством преподавателя и по его заданию.

Внеаудиторная самостоятельная работа (в дальнейшем самостоятельная работа) выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия.

При проведении лабораторных и практических работ используется как фронтальная, так и групповая формы организации занятий, а при выполнении самостоятельных работ используется индивидуальная форма организации работы студентов.

Лабораторные, практические и самостоятельные работы студентов проводится с целью:

-  систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

-  углубления и расширения теоретических знаний;

-  формирования умений использовать нормативную, справочную документацию и специальную литературу;

развития познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;

-  формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;

-  развития исследовательских умений.

Лабораторные, практические и самостоятельные занятия могут носить репродуктивный, частично - поисковый характер.

В современной образовательной сфере важное место занимают электронные средства обучения. В связи с этим разработанное электронное методическое пособие по дисциплине «Техническая механика» является актуальным, имеет практическую ценность и направлена на повышение качества образования.

Данное электронное методическое пособие предназначено для реализации Государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 150411 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)», а также направлено на оптимизацию труда преподавателя и студента, повышение уровня подготовки специалистов.

При создании электронного методического пособия были поставлены следующие задачи:

-  обеспечение качественной реализации Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования;

-  освоение практических приемов решение задач и выполнения лабораторных работ;

-  активизация позновательной деятельности студентов;

-  приобретение навыков самообучения;

-  контроль процесса усвоения знаний.

Исходя из поставленных учебных целей, в данное электронное методическое пособие включены:

-  учебные элементы с практическими упражнениями;

-  учебные элементы самооценки прогресса в обучении;

-  автоматизация оценки знаний студентов;

-  информационные элементы сопровождения учебной дисциплины (учебные цели; оглавление практических, лабораторных и самостоятельных работ; последовательность действий для выполнения практических и расчетно-графических работ; индивидуальные задания для выполнения лабораторных и самостоятельных работ ; задания для бригад; контрольные вопросы для самопроверки; список литературы).

Электронное методическое пособие особенно эффективно в учебном процессе, так как:

-  помогает быстро найти необходимую информацию по выполнению лабораторных, практических и самостоятельных работ, благодаря удобной навигации и древовидной структуре программы;

-  существенно экономит время при выполнении и оформлении практических, лабораторных и самостоятельных работ;

-  позволяет быстро проверить знания по определенному разделу, используя страницу программы «Тесты»;

-  позволяет студенту копирование выбранной информации.

1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.1 Дисциплина «Техническая механика» состоит из двух разделов:

- теоретическая механика;

- сопротивление материалов.

По этим разделам рекомендуются следующие виды заданий для самостоятельной работы:

- для овладения знаниями: чтение текста (учебника, дополнительной литературы), конспектирование текста, работа со справочниками, использование компьютерной техники и Интернета и др;

- для закрепления и систематизации знаний: составление тематических кроссвордов, ответы на контрольные вопросы, тестирование и др;

- для формирования умений: решение вариативных задач, подтверждение закономерностей, ознакомление с методиками проведения экспериментов, выполнение расчетно-графических работ и др.

Продуманное и целесообразное использование видов заданий для организации самостоятельной работы студентов не создает перегрузку, а наоборот, вызывает у студентов повышенный интерес к изучаемой дисциплине, помогает усвоению и закреплению учебного материала. Виды заданий для аудиторной и внеаудиторной самостоятельных работ, их содержание могут иметь дифференцированный характер, учитывая индивидуальные особенности студентов.

1.2 При работе с учебником рекомендуется следующая последовательность изучения материала:

- ознакомиться с заданием самостоятельной работы;

- изучить теоретический материал вопроса. Если вопрос имеет большой объем, надо разбить его на отдельные части;

- записать аккуратно в конспект основные определения, доказательства, правила и формулы, сопровождая выписки схемами и рисунками. Конспект поможет в подготовке к теоретической части экзамена;

- в целях закрепления теоретического материала и приобретения навыков в пользовании расчетными формулами, уравнениями законов и теорем, необходимо разобрать примеры и задачи, помещенные в учебнике, и решить задачи из сборников задач по соответствующему разделу.

При изучении теоретического материала студенты могут использовать Интернет.

1.3 При составлении кроссворда необходимо использовать термины и понятия соответствующей темы. Кроссворд составляется в произвольной форме, оформляется на отдельном листе формата А 4 и должен содержать не менее 10 слов.

1.4 Используя компьютерную технику, студенты могут оформить тематические кроссворды, расчетно-графические работы.

Расчетно-графическая работа состоит из графической и текстовой частей. Текстовую часть работы следует выполнять на листах формата А4 в соответствии с требованиями к текстовым документам по ГОСТ 2.105-95.

Графическую часть можно оформить на листах текстовой части или отдельно на миллиметровой бумаге.

1.5 При оформлении самостоятельных работ соблюдать следующие требования:

-  работы надо выполнять аккуратным почерком с интервалами между строками;

-  тексты условий задач переписывать обязательно, рисунки к задачам должны быть выполнены четко;

-  решение задачи делить на пункты. Каждый пункт должен иметь подзаголовок с указанием, что и как определяется, по каким формулам или на основе каких теорем, законов, правил, методов;

-  преобразования формул, уравнений в ходе решения производить в общем виде, а уже затем подставлять исходные данные. Порядок подстановки числовых значений должен соответствовать порядку расположения в формуле буквенных обозначений этих величин. После подстановки исходных значений вычислить окончательный результат;

-  при решении задач применять только Международную систему единиц (СИ), а также кратные и дольные от них.

-  тщательно проверить правильность всех вычислений, обратив особое внимание на соблюдение правильности размерностей, подставляемых в формулу значений, оценить правдоподобность полученного ответа.

1.6 Изучив и законспектировав теоретический материал той или иной темы, решив задачу расчетно-графической работы и т. д., студент должен проверить себя. Опыт прочного усвоения материала темы показывает, что самопроверку проводить необходимо. Для этого в каждом задании помещены контрольные вопросы. Прочитав вопрос надо дать на него полный исчерпывающий ответ, не пользуясь при этом ни конспектом, ни учебником.

2 РЕАЛИЗАЦИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ТРЕБОВАНИЙ

К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ТЕХНИКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Таблица 1

Государственные требования
Раздел, тема

Техник должен знать:

а) Законы механического движения и равновесия.

б) Методы расчета элементов конструкции и деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость при различных условиях сложного нагружения.

Раздел 1 Теоретическая механика

Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы

статики.

Тема 1.9 Простейшее движение

твердого тела.

Тема 1.10 Сложное движение точки.

Тема 1.11 Сложное движение твердого

тела.

Тема 1.12 Основные понятия и аксиомы

динамики.

Тема1.13 Движение материальной

точки. Метод кинетостатики

Раздел 2 Сопротивление материалов

Тема 2.2 Растяжение и сжатие.

Тема 2.3 Практические расчеты на срез и

смятие.

Тема 2.5 Кручение.

Тема 2.6 Изгиб.

Тема 2.7 Сложное сопротивление.

Тема 2.8 Сопротивление усталости.

Тема 2.9 Прочность при динамических

нагрузках.

Тема 2.10 Устойчивость сжатых стержней

в) Допустимые нагрузки на работающие детали, узлы, механизмы, конструкции оборудования и профилактические меры по предупреждению аварийных ситуа - ций.

Раздел 2 Сопротивление материалов

Тема 2.2 Растяжение и сжатие.

Тема 2.3 Практические расчеты на

срез и смятие.

Тема 2.5 Кручение.

Тема 2.6 Изгиб

Тема 2.10 Устойчивость сжатых стержней

Продолжение таблицы 1

Государственные требования

Раздел, тема

Техник должен владеть навыками:

а) Оценки физических, химических и механических свойств машиностро -

строительных материалов на типовых испытательных машинах и аппаратах.

б) Работы со справочной литературой.

Раздел 2 Сопротивление материалов

Тема 2.2 Растяжение и сжатие.

Тема 2.5 Кручение.

Тема 2.7 Сложное сопротивление.

Тема 2.8 Сопротивление усталости.

Тема 2.9 Прочность при динамичес–

ких нагрузках.

Тема 2.10 Устойчивость сжатых

стержней.

Раздел 1 Теоретическая механика

Тема 1.6 Центр тяжести.

Тема 1.14 Трение. Работа и мощность.

Раздел 2 Сопротивление материалов

Тема 2.2 Растяжение и сжатие.

Тема 2.3 Практические расчеты на

срез и смятие.

Тема 2.4 Геометрические характерис

тики плоских сечений

Тема 2.5 Кручение.

Тема 2.6 Изгиб.

Тема 2.7 Сложное сопротивление.

Тема 2.8 Сопротивление усталости.

Тема 2.9 Прочность при динамичес -

ких нагрузках.

Тема 2.10 Устойчивость сжатых стержней.

3 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Таблица 2


4 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 1

Тема: Основные понятия и аксиомы статики

Изучение вопроса «Свободные и несвободные тела, связи».

После выполнения самостоятельной работы студент должен:

иметь представление о свободном и несвободном телах, о видах связей и их реакциях;

знать о принципе освобождения от связей, направлениях реакций основных типов связей.

4.1 Задание для самостоятельной работы 1

Изучить теоретический материал и составить конспект, раскрывая следующие понятия:

а) свободное и несвободное тела;

б) связи, виды связей;

в) реакции и направления реакций идеальных связей;

г) принцип освобождения от связей.

4.2 Контрольные вопросы

а) могут ли уравновешиваться силы действия противодействия двух тел?

б) к какому телу приложена реакция опоры: к самой опоре или к опирающемуся телу?

в)укажите связи (опоры), для которых реакции всегда направлены по нормали к поверхности;

г) вставьте пропущенные слова:

Не изменяя равновесия тела, связи можно отбросить, а их действия реакциями.

д) перечислите наиболее распространенные виды связей, встречающиеся в механике.

4.3 Литература: [2] c.12-16; [3] c.10-12; [9] c.7-11.

5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1

Тема: Плоская система сходящихся сил

После выполнения практической работы студент должен:

знать геометрический и аналитический способы определения равнодействующей силы, условия равновесия системы сил;

уметь определить равнодействующую системы сходящихся сил геометрическим и аналитическим способами; применять уравнения равновесия при решении практических задач.

5.1 Тестовый контроль

Варианты тестового контроля приведены в таблицах 3…10.

5.2 Расчетные формулы:

а) равнодействующая плоской системы сходящихся сил R, Н

= ,

где - проекции равнодействующей на оси координат, Н;

, - алгебраическая сумма проекции векторов сил системы на оси координат, Н.

б) угол равнодействующей с осью Ох , град

.

в) аналитическое условие условия равновесия плоской системы сходящихся сил

При геометрическом способе определения равнодействующей системы сходящихся сил необходимо построить силовой многоугольник. Если при построении силового многоугольника конец последней слагаемой силы совместится с началом первой, равнодействующая R системы сходящихся сил окажется равной нулю. В этом случае система сходящихся сил будет находиться в геометрическом условии равновесия.

Вариант 1

Рисунок 1 Рисунок 2 Рисунок 3

Таблица 3

Вопросы

Ответы

1

2

3

1 На каком рисунке сила F1 имеет положительную проек-

цию на ось Y?

1

2

3

2 Чему равна проекция силы F1 на ось Y на рисунке 3?

– F1

F1·cos 0°

– F1·cos 0°

3 Чему равна проекция сил на ось Y на рисунке 2?

– F1+
+ F2·cos 60°

– F1+F2sin30°

–F2·cos30°+F1

4 Чему равна проекция сил на ось X на рисунке 3?

F2·cos 30°+
+F1·cos 90°

– F2·cos 30°

– F2·cos 60°+
+F1·cos 90°

5 Чему равна проекция силы F2 на ось X на рисунке 2?

F2·cos 30°

– F2·cos 30°

– F2·sin 30°

6 Чему равна проекция силы F2 на ось Y на рисунке 3?

F2·sin 30°

F2·cos 60°

– F2·cos 30°

7 На каком рисунке сила F2 имеет две положительные проекции?

1

2

3

8 На каком рисунке сила F2 имеет две отрицательные проекции?

1

2

3

9 На каком рисунке сила F2 имеет положительную проек-цию на ось Y, а отрицательную на ось Х?

1

2

3

10 На каком рисунке сила F2 имеет положительную проек-цию на ось Х?

1

2

3

Вариант 2

Рисунок 4 Рисунок 5 Рисунок 6

Таблица 4

Вопросы

Ответы

1

2

3

1 На каком рисунке сила F1 имеет положительную проекцию на ось Х?

4

5

6

2 На каком рисунке сила F2 имеет отрицательную проекцию на ось Y?

4

5

6

3 Чему равна проекция силы F2 на ось Y на рисунке 5?

F2·cos 0°

– F2

F2

4 На каком рисунке сила F1 имеет две отрицательные проекции?

4

5

6

5 На каком рисунке сила F1 имеет две положительные проекции?

4

5

6

6 Чему равна проекция силы F1 на ось Y на рисунке 5?

F1·cos 30°

F1·sin 30°

– F1·cos 60°

7 Чему равна проекция силы F1 на ось X на рисунке 6?

F1·cos 30°

– F1·cos 30°

– F1·sin 30°

8 Укажите сумму проекции сил на ось Y на рисунке 6

F1·cos 60°+ F2

– F2+F1cos30°

F2 – F1·sin 30°

9 Укажите сумму проекции сил на ось Х на рисунке 4

– F1·cos 30°

– F1·sin 60°

F1·cos 30°

10 Укажите сумму проекции сил на ось Y на рисунке 5

F1·sin 30°+ F2

F2 – F1·cos60°

- F2+F1·sin30°

Вариант 3

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15