Главная страница 1
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарёва»
Математический факультет
Кафедра математики и теоретической механики



«УТВЕРЖДАЮ»

_____________________

_____________________

«______»__________2011 г.




РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Теоретическая механика»
Направление подготовки

270800.62 – Математика
Профиль подготовки

____________________________________

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр
Форма обучения



очная

г. Саранск

2011 г.
1. Цели и задачи учебной дисциплины

Освоение дисциплины «Теоретическая механика» ставит перед собой цели:



  • получение студентами базовых знаний, необходимых для изучения последующих дисциплин естественнонаучного профессионального циклов;

  • расширение научного кругозора, развитие мышления будущего специалиста.

Для достижения целей решаются следующие задачи:

  • изучение важнейших понятий и моделей теоретической механики;

  • получение студентами представления о постановке инженерно-технических задач и методах их формализации;

  • освоение основных методов статического расчета конструкций и их элементов;

  • освоение основных методов кинематического и динамического исследования механизмов;

  • развитие умения анализа результатов проведенного моделирования;

  • развитие логического мышления студентов.


2. Место дисциплины в структуре ООП. Междисциплинарные связи

Теоретическая механика является составной частью модуля «Механика» и входит в базовую часть ФГОС ВПО (цикл Б.2).

Для освоения дисциплины необходимы знания:


  • математики и физики в объеме, предусмотренном базовым уровнем федерального компонента ГОС среднего (полного) общего образования по математике (утвержден приказом №1089 Министерства образования РФ от 5 марта 2004 года);

  • следующих разделов дисциплины «Математика», изучаемой параллельно с теоретической механикой в высшем учебном заведении: аналитическая геометрия, векторная и линейная алгебра, дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные уравнения.

Теоретическая механика является предшествующей для следующих дисциплин:

  • «Техническая механика» (модуль «Механика», базовая часть цикла Б.2);

  • «Механика грунтов» (модуль «Механика», базовая часть цикла Б.2);

  • «Основы архитектуры и строительных конструкций» (базовая часть цикла Б.2);

  • «Теплогазоснабжение с основами теплотехники» (модуль «Инженерные системы зданий и сооружений», базовая часть цикла Б.3);

  • «Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики» (модуль «Инженерные системы зданий и сооружений», базовая часть цикла Б.3);

  • «Технологические процессы в строительстве» (базовая часть цикла Б.3);

  • дисциплин вариативной части цикла Б.3, в т.ч. дисциплин по выбору студента.


3. Требования к результатам освоения дисциплины

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В ходе изучения теоретической механики у студента должны вырабатываться следующие общекультурные (ОК) и профессиональные (ПК) компетенции (обозначения введены согласно ФГОС ВПО):



  • ОК-1: владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;

  • ПК-1: использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

  • ПК-2: способность выявить естественнонаучную сущность проблем, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат.

В результате изучения теоретической механики студент должен

  • знать:

    • основные подходы к формализации и моделированию движения и равновесия материальных тел;

    • постановку и методы решения задач о движении и равновесии механических систем;

  • уметь: применять знания, полученные в курсе теоретической механики, при изучении дисциплин профессионального цикла;

  • владеть: основными современными методами постановки, исследования и решения задач механики.


4. Образовательные технологии

Курсы лекционных и практических занятий организуются по стандартной технологии.


5. Структура дисциплины
5.1. Содержание учебной дисциплины. Объем дисциплины и виды учебных занятий

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

2

Аудиторные занятия (всего)

64

64

В том числе:

-

-

Лекции

32

32

Практические занятия (ПЗ)

32

32

Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)
















Самостоятельная работа (всего)

80

80

В том числе:

-

-

Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы

15

15

Реферат
















Другие виды самостоятельной работы







Самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к практическим занятиям

17

17

Выполнение домашних заданий

12

12

Подготовка к экзамену

36

36










Вид текущего контроля успеваемости







Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)




Экзамен

Общая трудоемкость час

зач. ед.


144

144

4

4


5.2. Содержание разделов учебной дисциплины

№ п/п


Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

1.

Статика

Основные положения статики. Связи. Сходящаяся система сил на плоскости и в пространстве. Момент силы относительно точки и оси. Главный вектор и момент системы сил. Пара сил. Теоремы об эквивалентности и сложении пар. Приведение системы сил к центру. Равновесие тела под действием произвольной системы сил. Система параллельных сил. Распределенная нагрузка, частные случаи (равномерная и линейно возрастающая нагрузка). Центр тяжести тела. Равновесие систем тел. Расчет ферм: метод вырезания узлов, метод Риттера. Трение скольжения, угол и конус трения. Трение качения.

Опрос студентов на занятиях, в т.ч. контроль выполнения домашнего задания

Выполнение РГР-1

5-я неделя

2.

Кинематика

Кинематика точки: траектория, скорость, касательное и нормальное ускорение. Способы задания движения. Поступательное и вращательное движение твердого тела. Угловая скорость и ускорение. Плоское движение тела как сумма поступательного и вращательного. Теорема о проекциях двух скоростей. Мгновенный центр скоростей. Сферическое движение тела, понятие об углах Эйлера. Движение свободного твердого тела. Сложное движение точки: теоремы о сложении скоростей и ускорений. Понятие о сложном движении твердого тела.

Опрос студентов на занятиях, в т.ч. контроль выполнения домашнего задания

Выполнение РГР-2

9-я неделя

3.

Динамика

Законы Ньютона, основные задачи динамики точки. Колебания материальной точки в среде с вязким трением: затухание колебаний, резонанс. Механическая система. Свойства внутренних сил. Центр масс и теорема о его движении. Теоремы об изменении импульса и кинетического момента системы. Момент инерции. Уравнения движения твердого тела. Работа силы. Кинетическая энергия точки и системы. Теорема об изменении кинетической энергии. Классификация связей, число степеней свободы системы. Принцип виртуальных перемещений. Принцип Даламбера и общее уравнение динамики. Обобщенные координаты. Уравнения Лагранжа второго рода.

Опрос студентов на занятиях, в т.ч. контроль выполнения домашнего задания

Выполнение РГР-3

15-я неделя



5.3 Разделы учебной дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспе-чиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

1.

Техническая механика

+

+

+

2.

Механика грунтов

+

+

+

3.

Основы архитектуры и строительных конструкций

+

+

+

4.

Теплогазоснабжение с основами теплотехники

+

+

+

5.

Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики

+

+

+

6.

Технологические процессы в строительстве

+

+

+

7.

Профильные дисциплины

+

+

+


5.4 Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.


Лаб.

зан.


Семин

СРС

Всего

час.


1.

Статика

10

10







13

33

2.

Кинематика

8

8







12

28

3.

Динамика

14

14







19

47




Подготовка к экзамену













36

36

Итого

32

32







80

144


6. Лабораторный практикум не предусмотрен.
7. Практические занятия (семинары)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тематика практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)


1.

1

Сходящаяся система сил

2

2.

1

Равновесие плоской системы сил

2

3.

1

Равновесие пространственной системы сил

2

4.

1

Расчет ферм

2

5.

1

Равновесие тел с учетом трения

2

6.

2

Кинематика материальной точки

2

7.

2

Простейшие движения твердого тела

2

8.

2

Плоское движение твердого тела

2

9.

2

Сложное движение материальной точки

2

10.

3

Задачи динамики материальной точки

2

11.

3

Центр масс. Теорема о движении центра масс

2

12.

3

Теоремы об изменении импульса и кинетического момента

2

13.

3

Теорема об изменении кинетической энергии

2

14.

3

Принцип виртуальных перемещений

2

15.

3

Общее уравнение динамики

2

16.

3

Уравнения Лагранжа второго рода

2


8. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Выполняются расчетно-графические работы из сборника [3]:



  1. Статика: С2, С3 или С7 (по выбору преподавателя).

  2. Кинематика: К3, К4 или К7 (по выбору преподавателя).

  3. Динамика: Д1, Д6, Д7 – Д11, Д14 – Д16 или Д19 (по выбору преподавателя).

Экзаменационные вопросы составляются на основе приведенного выше содержания разделов дисциплины (п. 5.2), а экзаменационные и зачетные задачи – на основе содержания практических занятий (п. 7). При этом список экзаменационных задач формируется на основе сборников [2, 9]. Эти же пособия могут быть использованы на практических занятиях.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение учебной дисциплины

а) основная литература



  1. Бутенин Н.В. Курс теоретической механики / Н.В. Бутенин, Я.Л. Лунц, Д.Р. Меркин. – СПб. : Лань, 1998. – 736 с.

  2. Мещерский И.В. Задачи по теоретической механике : учеб. пособие / И.В. Мещерский; под ред. В.А. Пальмова, Д.Р. Меркина. – 47-е изд., стер. – СПб. : Издательство «Лань», 2007. – 448 с. – (Учебники для вузов. Специальная литература).

  3. Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике / А.А. Яблонский, С.С. Норейко, С.А. Вольфсон и др.; под ред. А.А. Яблонского. – 16-е изд., стер. – М. : Интеграл-Пресс, 2008. – 384 с.

  4. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики : учеб. для втузов / С.М. Тарг. – 17-е изд., стер. – М. : Высш. шк., 2007. – 416 с.

б) дополнительная литература

  1. Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах : в 2 т. Т. 1. Статика и кинематика / М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, А.С. Кельзон. – 11-е изд., стереотип. – СПб. : Лань, 2010. – 672 с.

  2. Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах : в 2 т. Т. 2. Динамика / М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, А.С. Кельзон. – 9-е изд., стереотип. – СПб. : Лань, 2010. – 640 с.

  3. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики : учеб. пособие : в 2 ч. Ч. 1. Кинематика, статика, динамика материальной точки / Н.Н. Бухгольц. – 10-е изд., стереотип. – СПб. : Лань, 2009. – 480 с.

  4. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики : учеб. пособие : в 2 ч. Ч. 2. Динамика системы материальных точек / Н.Н. Бухгольц. – 7-е изд., стереотип. – СПб. : Лань, 2009. – 336 с.

  5. Сборник коротких задач по теоретической механике : учеб. пособие для втузов / О.Э. Кепе, Я.А. Виба, О.П. Грапис и др.; под ред. О.Э. Кепе. – 2-е изд., стереотип. – СПб. : Лань, 2008. – 368 с.

  6. Яблонский А.А. Курс теоретической механики : учеб. для вузов / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. – изд. 13-е, испр. – М. : Интеграл-Пресс, 2006. – 608 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

  1. Международный научно-образовательный сайт EqWorld [Электронный ресурс] : Электрон. дан. и прогр. – Режим доступа: http://eqworld.ipmnet.ru/indexr.htm, свободный. – Загл. с экрана. – Дата обращения: 8.01.2011.

  2. Википедия [Электронный ресурс] : [свобод. Интернет-энцикл.] – Электрон. дан. и прогр. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org, свободный. – Русскояз. часть междунар. проекта «Википедия». – Загл. с экрана. – Дата обращения: 8.01.2011.


10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Учебные аудитории для проведения лекционных и практических занятий (наличие доски в аудитории обязательно). При чтении ряда лекций предполагается использование ноутбука и проектора.


11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Курс разбит на три традиционных раздела: статика, кинематика и динамика. Для студентов данного направления важнейшей чертой курса теоретической механики является его практическая направленность: изучение статики необходимо для определения условий равновесия различных конструкций (в т.ч. строительных сооружений), кинематики и динамики – для расчета различных механизмов. Поэтому на лекционных занятиях важно иллюстрировать положения теоретической механики их конкретными техническими приложениями, на практических занятиях – решать задачи технического содержания.

При прохождении курса необходимо постоянно ссылаться на математический аппарат, изучаемый студентами параллельно в дисциплине «Математика». Такое установление межпредметных связей ведет к лучшему усвоению обеих дисциплин.

Методика оценки знаний и умений студентов

Чтобы быть допущенным к сдаче экзамена, студент должен выполнить и защитить все три РГР. Преподавателем может быть принято решение о выставлении отметок «автоматически» на основании отметок, полученных студентом за РГР, и с учетом текущей успеваемости.

В структуру экзаменационного билета входят два теоретических вопроса и задача.

Порядок контроля знаний и умений, список РГР и примерные сроки их выполнения должны быть доведены до студентов на одном из первых занятий (не позднее месяца с начала семестра). Точный список экзаменационных вопросов должен быть оглашен не позднее, чем за месяц до экзамена.


Автор (разработчик):

Кафедра математики и теоретической механики

(место работы)



доцент

(занимаемая должность)



А.О. Сыромясов

(инициалы, фамилия)



Рецензенты







____________________

(место работы)



______________

(занимаемая должность)



________________

(инициалы, фамилия)



____________________

(место работы)



______________

(занимаемая должность)



________________

(инициалы, фамилия)



Программа одобрена на заседании

(Наименование уполномоченного органа вуза (УМК, НМС, Ученый совет)
от 2011 года, протокол № .


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины «Теоретическая механика» Направление подготовки 2708 00. 62 Математика
165.99kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «Дискретная математика» Направление подготовки
139.19kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины финансовая математика Москва 2008
237.3kb.
1 стр.
Рабочая учебная программа дисциплины (модуля) Математика. Часть 2 Направление подготовки 240100 Химическая технология
210.13kb.
1 стр.
Рабочая учебная программа дисциплины (модуля) Математика. Часть 2 Направление подготовки 221700 Стандартизация и метрология
210.12kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) информатика направление подготовки 270800(строительство) Профиль подготовки
307.91kb.
1 стр.
Программа учебной дисциплины "Компьютерная математика в задачах электродинамики" (СД. В. 01. 07) Бакалавриат 511600 Направление «Прикладные математика и физика»
337.15kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины правовые системы стран мира
86.1kb.
1 стр.
Программа дисциплины Квантовая механика для направления 010100. 62 "Математика" подготовки бакалавра
255.72kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «информатика» очно-заочная Форма обучения
167.69kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «Теория телетрафика» Направление подготовки
174.17kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «Цифровая обработка сигналов» Направление подготовки
118.61kb.
1 стр.