МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
"Чувашский государственный аграрный университет"
(ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ)
Математики, физики и информационных технологий
Проректор по учебной
и научной работе
Направление подготовки 35.03.06 Агроинженерия
Направленность (профиль) Эксплуатация и ремонт машин и оборудования
рабочая программа дисциплины (модуля)
Распределение часов дисциплины по семестрам
Семестр
(<Курс>.<Семестр на курсе>)
канд. техн. наук, доц., И.С. Кручинкина
1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 35.03.06 Агроинженерия (приказ Минобрнауки России от 23.08.2017 г. № 813).
При разработке рабочей программы дисциплины (модуля) "Теоретическая механика" в основу положены:
2. Учебный план: Направление подготовки 35.03.06 Агроинженерия
Направленность (профиль) Эксплуатация и ремонт машин и оборудования, одобренный Ученым советом ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ от 17.04.2025 г., протокол № 14.
Рабочая программа дисциплины (модуля) проходит согласование с использованием инструментов электронной информационно-образовательной среды Университета.
Заведующий кафедрой Максимов А.Н.
Заведующий выпускающей кафедрой Гаврилов В.Н.
Председатель методической комиссии факультета Гаврилов В.Н.
Директор научно-технической библиотеки Викторова В.А.
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
познание общих законов движения, равновесия и взаимодействия материальных тел, а также развитие способностей обучаемого к их использованию в профессиональной производственно-технологической и научно-исследовательской деятельности.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Требования к предварительной подготовке обучающегося:
Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:
История развития сельскохозяйственной техники
Теория механизмов и машин
Детали машин, основы конструирования и подъемно-транспортные машины
Компьютерное проектирование
Метрология, стандартизация и сертификация
Надежность машин и оборудования
Сельскохозяйственные машины
Технологические машины и оборудование
Двигатели внутреннего сгорания
Основы взаимозаменяемости и технические измерения
Типаж технических средств обслуживания и ремонта машин и оборудования
Психосаморегуляция обучающегося с ограниченными возможностями здоровья
Социальная адаптация и основы социально-правовых знаний
Электротехника и электроника
Охрана труда на предприятиях АПК
Экономика и организация производства на предприятии АПК
Эксплуатация машинно-тракторного парка
Бизнес-планирование в АПК
Производственная практика, научно-исследовательская работа
Электропривод и электрооборудование
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
УК-2. Способен определять круг задач в рамках поставленной цели и выбирать оптимальные способы их решения, исходя из действующих правовых норм, имеющихся ресурсов и ограничений
УК-2.1 Знает: виды ресурсов и ограничений, основные методы оценки разных способов решения профессиональных задач; действующее законодательство и правовые нормы, регулирующие профессиональную деятельность
УК-2.2 Умеет: проводить анализ поставленной цели и формулировать задачи, необходимые для ее достижения, анализировать альтернативные варианты, использовать нормативно-правовую документацию в сфере профессиональной деятельности
УК-2.3 Имеет навыки: разработки цели и задач проекта, методами оценки потребности в ресурсах, продолжительности и стоимости проекта, навыками работы с нормативно-правовой документацией
ОПК-1. Способен решать типовые задачи профессиональной деятельности на основе знаний основных законов математических и естественных наук с применением информационно-коммуникационных технологий;
ОПК-1.1 Демонстрирует знание основных законов математических и естественных наук, необходимых для решения типовых задач профессиональной деятельности
ОПК-1.2 Использует основные законы естественнонаучных дисциплин для решения типовых задач в соответствии с направленностью профессиональной деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
понятия и законы статики, кинематики и динамики.
решать основные задачи статики, кинематики, динамики: и применять полученные сведения в практических ситуациях.
Иметь навыки и (или) опыт деятельности:
владения законами статики: система сходящихся сил, плоская система сил; кинематики: кинематика материальной точки и твердого тела, сложное движение материальной точки; динамики: дифференциальные уравнения движения точки, количество движения материальной точки, теорема об изменении кинетической энергии, общее уравнение динамики.
Наименование разделов и тем /вид занятия/
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Введение в курс «Теоретическая механика». Основные понятия статики /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Система сходящихся сил, условия их равновесия. Момент силы относительно точки и пары сил /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Система сходящихся сил, условия их равновесия /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Круглый стол. Решение задач.
Плоская система сил, условия их равновесия. Фермы. /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Момент силы относительно точки и пары сил. Плоская система сил, условия их равновесия. Фермы. /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Момент силы относительно точки и пары сил. Плоская система сил, условия их равновесия. Фермы. /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Трение скольжения и качения. Пространственная система сил, условие их равновесия. Центр тяжести тел /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Трение скольжения и качения. Центр тяжести тел /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Работа в малых группах. Решение задач
Кинематика материальной точки /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Кинематика материальной точки /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Учебная дискуссия. Решение задач.
Кинематика материальной точки /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Поступательное и вращательное движения твердого тела /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Поступательное и вращательное движения твердого тела /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Поступательное и вращательное движения твердого тела /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Плоскопараллельное движение твердого тела /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Плоскопараллельное движение твердого тела /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Плоскопараллельное движение твердого тела /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Сложное движение материальной точки /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Проблемная лекция. Опрос по теме.
Сложное движение материальной точки /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Сложное движение материальной точки /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Предмет динамики. Законы классической механики
Дифференциальные уравнения движения материальной точки
/Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Предмет динамики. Законы классической механики
Дифференциальные уравнения движения материальной точки
/Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Учебная дискуссия. Решение задач.
Предмет динамики. Законы классической механики
Дифференциальные уравнения движения материальной точки
/Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Масса механической системы. Моменты инерции твердого тела.Динамика движения механической системы /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Масса механической системы. Моменты инерции твердого тела.Динамика движения механической системы /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Количество движения материальной точки и механической системы /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Проблемная лекция. Опрос по теме.
Количество движения материальной точки и механической системы /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Количество движения материальной точки и механической системы /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Момент количества движения материальной точки и механической системы относительно центра и оси /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Кинетическая энергия, работа, мощность /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Проблемная лекция. Опрос по теме.
Кинетическая энергия, работа, мощность /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Кинетическая энергия, работа, мощность /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Понятие о силовом поле. Динамика твердого тела /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Принципы Даламбера и возможных перемещений /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Принципы Даламбера и возможных перемещений /Лаб/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Принципы Даламбера и возможных перемещений /Ср/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
Условия равновесия и уравнения движения системы в обобщенных координатах /Лек/
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
УК-2.1 УК-2.2 УК-2.3 ОПК-1.1 ОПК-1.2
5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
5.1. Примерный перечень вопросов к зачету
Не предусмотрено учебным планом.
5.2. Примерный перечень вопросов к экзамену
1. Основная задача динамики и ее решение. Постоянные интегрирования, их определение по начальным условиям.
2. Силы инерции. Приведение сил инерции к заданному центру при поступательном, вращательном и плоскопараллельном движениях тела.
3. Первая задача динамики. Решение первой задачи динамики при заданном ускорении и заданном законе движения материальной точки.
4. Теорема о движении центра масс системы. Уравнение движения центра масс в проекциях на оси декартовой системы координат.
5. Моменты инерции простейших тел: однородного стержня, кольца, диска.
6. Теорема об изменении кинетической энергии системы в дифференциальной и интегральной формах.
7. Плоскопараллельное движение твердого тела. Кинетическая энергия твердого тела при плоскопараллельном движении.
8. Вращательное движение твердого тела под действием сил. Вращающий момент. Работа сил, приложенных к вращающемуся телу.
9. Поступательное движение. Кинетическая энергия материальной точки и твердого тела при поступательном движении.
10. Механическая система. Дифференциальное уравнение движение механической системы.
11. Мощность. Мощность при поступательном, вращательном движениях тела.
12. Работа силы тяжести материальной точки. Работа сил тяжести, действующих на механическую систему.
13. Плоскопараллельное движение твердого тела. Дифференциальное уравнение плоскопараллельного движения твердого тела.
14. Понятие силы. Основные виды сил: силы тяжести, трения, тяготения, упругости и сопротивления в среде.
15. Теорема об изменении кинетической энергии механической системы в дифференциальной и конечной формах.
16. Полная механическая энергия системы. Закон сохранения механической энергии.
17. Кинетический момент механической системы и его изменение. Закон сохранения кинетического момента.
18. Возможные перемещения системы. Элементарная работа активных сил и сил инерции на возможном перемещении механической системы. Общее уравнение динамики.
19. Кинетический момент системы. Теорема об изменении кинетического момента системы.
20. Силовое потенциальное поле. Силовая функция. Работа силы на конечном перемещении точки в потенциальном силовом поле. Потенциальная энергия.
21. Момент количества движения точки вращающегося тела. Кинетический момент вращающегося тела.
22. Принцип Даламбера для материальной точки и механической системы.
23. Момент количества движения материальной точки относительно центра, оси. Главный момент количества движения системы.
24. Вращательное движение твердого тела вокруг неподвижной оси. Дифференциальное уравнение вращательного движения твердого тела.
25. Изменение количества движения механической системы. Закон сохранения количества движения механической системы.
26. Плоскопараллельное движение твердого тела. Дифференциальное уравнение плоскопараллельного движения твердого тела.
27. Теорема об изменении количества движения системы в дифференциальной и интегральной формах.
28. Сила инерции. Главный вектор и главный момент сил инерции.
29. Элементарный импульс силы. Импульс силы за конечный промежуток времени и его проекции на координатные оси.
30. Физический маятник и его малые колебания. Период колебания физического маятника.
31. Количество движения материальной точки и механической системы.
32. Закон сохранения движения центра масс механической системы.
33. Выражение элементарной работы действующих на систему сил инерции в обобщенных координатах. Обобщенные силы инерции и их выражение через кинетическую энергию системы. Уравнение Лагранжа.
34. Инертность и масса тела. Масса механической системы. Центр масс механической системы и его координаты.
35. Обобщенные координаты и обобщенные скорости механической системы. Обобщенные силы. Условия равновесия механической системы в обобщенных координатах.
36. Центробежные моменты инерции. Главные центральные оси инерции.
37. Кинетическая энергия точки и механической системы.
38. Моменты инерции тела относительно параллельных осей. Теорема Гюйгенса.
39. Возможные перемещения материальной точки и системы. Принцип возможных перемещений.
40. Моменты инерции тела относительно оси. Радиус инерции.
41. Вынужденные колебания материальной точки и механической системы с одной степенью свободы. Явление резонанса.
42. Относительное движение материальной точки. Дифференциальное уравнение относительного движения материальной точки.
43. Затухающие колебания материальной точки и механической системы с одной степенью свободы. Период затухающих колебаний.
44. Кинетическая энергия твердого тела при вращательном движении.
45. Свободные колебания материальной точки и механической системы с одной степенью свободы. Амплитуда, частота и период колебаний.
46. Естественный способ задания движения материальной точки. Дифференциальные уравнения движения материальной точки в проекциях на оси естественного трехгранника.
47. Координатный способ задания движения материальной точки. Дифференциальные уравнения движения материальной точки в прямоугольных декартовых координатах.
48. Элементарная работа силы, ее аналитическое выражение. Работа силы на конечном перемещении.
49. Законы классической механики: закон инерции, основной закон динамики, закон равенства действий и противодействий.
5.3. Тематика курсовых работ (курсовых проектов)
Не предусмотрено учебным планом.
Темы рефератов
РАЗДЕЛ: «СТАТИКА»
1. Введение в курс «Теоретическая механика».
2. Система сходящихся сил.
3. Момент силы относительно точки и пары сил.
4. Приведение силы и системы сил к заданному центру.
5. Плоская система сил, условия их равновесия.
6. Система тел. Ферма.
7. Трение скольжения и качения.
8. Пространственная система сил, условия их равновесия.
9. Центр параллельных сил, центр тяжести тел.
РАЗДЕЛ: КИНЕМАТИКА
1. Кинематика материальной точки.
2. Поступательное и вращательное движение твердого тела.
3. Плоскопараллельное движение твердого тела.
4. Сложное движение материальной точки и твердого тела.
РАЗДЕЛ: «ДИНАМИКА»
1. Предмет динамики. Законы классической механики.
2. Дифференциальные уравнения движения материальной точки.
3. Масса механической системы. Моменты инерции твердого тела.
4. Динамика движения механической системы.
5. Количество движения материальной точки и механической системы.
6. Момент количества движения материальной точки и механической системы относительно центра и оси.
7. Кинетическая энергия, работа, мощность. Понятие о силовом поле.
8. Динамика твердого тела.
9. Принципы Даламбера и возможных перемещений.
10. Условия равновесия и уравнения движения системы в обобщенных координатах.
11. Динамика колебательного движения.
12. Элементарная теория удара.
5.4. Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Теоретическая механика: учебник для вузов
Санкт-Петербург: Лань, 2024
6.1.2. Дополнительная литература
Лачуга Ю. Ф., Ксендзов В. А.
Теоретическая механика: учебник
6.1.3. Методические разработки
Алатырев С. С., Кручинкина И. С.
Теоретическая механика: методическое руководство и задания к расчетно-графической работе по разделу "Статика"
Чебоксары: ФГБОУ ВПО ЧГСХА, 2014
Теоретическая механика. Раздел "Кинематика": учебно-методическое пособие и сборник заданий к расчетно-графической работе
Чебоксары: ФГБОУ ВПО "Чувашская ГСХА", 2014
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Свободная энциклопедия – Википедия
6.3.1 Перечень программного обеспечения
Комплект программ AutoCAD
6.3.2 Перечень информационных справочных систем
Электронная библиотечная система издательства «Лань». Полнотекстовая электронная библиотека. Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.http://e.lanbook.com
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Помещение для самостоятельной работы
Столы (28 шт.), стулья (48 шт.), шкаф и стеллажи с литературой, компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду организации(4 шт.).
Помещение для самостоятельной работы
Компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду организации (персональные компьютеры) (3 шт.). Стол ученический 2-х местный (5 шт.), стул ученический (7 шт.)
Доска ученическая настенная трехэлементная (1 шт.), стол двухтумбовый (1 шт.), установка для определения центра тяжести (1 шт.), установка для исследования свободных колебаний материальной точки (1 шт.), установка для определения коэффициента трения скольжения (1 шт.), установка для определения момента инерции тел ММК (1 шт.), установка для определения момента инерции тел МКК (1 шт.), установка для определения момента инерции тел МТП (1 шт.), установка для исследования динамических реакций опоры (1 шт.), установка для исследования гироскоп ТМ-78А (1 шт.), установка для исследования гироскоп ЭПП (1 шт.), стол преподавательский (3 шт.), стол ученический 2-х местный на металлокаркасе (14 шт.), стул полумягкий (1 шт.), стул ученический на металлокаркасе (25 шт.), осветитель доски (1 шт.), информационный стенд (1 шт.), персональный компьютер "Информатика" с LСD монитором (1 шт.)
Демонстрационное оборудование (экран Lumien Eco Picture LEP-100102 180*180 см (1 шт.), проектор Acer X127H DLP3600Lm(1204*768) (1 шт.), ноутбук Lenovo (1 шт.) и учебно-наглядные пособия, доска ученическая настенная трехэлементная (1 шт.), осветитель доски (1 шт.), скамейка 4-х местная на металлокаркасе (17 шт.), стол ученический 4-х местный (17 шт.), кафедра лектора настольная (1 шт.), стол преподавательский однотумбовый (1 шт.), стул полумягкий (1 шт.)
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Методика изучения курса предусматривает наряду с лекциями и лабораторными занятиями, организацию самостоятельной работы студентов, проведение консультаций, руководство докладами студентов для выступления на научно-практических конференциях, осуществление текущего, промежуточного форм контроля.
Система знаний по дисциплине «Теоретическая механика» формируется в ходе аудиторных и внеаудиторных (самостоятельных) занятий. Используя лекционный материал, учебники и учебные пособия, дополнительную литературу, проявляя творческий подход, студент готовится к лабораторным занятиям, рассматривая их как пополнение, углубление, систематизацию своих теоретических знаний.
Для освоения дисциплины студентами необходимо:
1. посещать лекции, на которых в сжатом и системном виде излагаются основы дисциплины: даются определения понятий, законов, которые должны знать студенты; раскрываются закономерности физических явлений процессов. Студенту важно понять, что лекция есть своеобразная творческая форма самостоятельной работы. Надо пытаться стать активным соучастником лекции: думать, сравнивать известное с вновь получаемыми знаниями, войти в логику изложения материала
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________