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BREVE CURSO DE PALESTRAS SOBRE A DISCIPLINA "FUNDAMENTOS DE MECÂNICA TÉCNICA"

Seção 1: Estática

Estática, axiomas da estática. Ligações, reação de ligações, tipos de ligações.

Os fundamentos da mecânica teórica consistem em três seções: Estática, fundamentos de resistência dos materiais, detalhes de mecanismos e máquinas.

O movimento mecânico é uma mudança na posição de corpos ou pontos no espaço ao longo do tempo.

O corpo é considerado como um ponto material, ou seja, ponto geométrico e neste ponto toda a massa do corpo está concentrada.

O sistema é um conjunto de pontos materiais, cujo movimento e posição estão interligados.

A força é uma grandeza vetorial, e o efeito da força em um corpo é determinado por três fatores: 1) valor numérico, 2) direção, 3) ponto de aplicação.

[F] - Newton - [H], Kg/s = 9,81 N = 10 N, KN = 1000 N,

MN = 1.000.000 N, 1N = 0,1 Kg/s

Axiomas da estática.

1Axioma– (Define um sistema de forças equilibrado): um sistema de forças aplicado a um ponto material é equilibrado se, sob sua influência, o ponto estiver em estado de repouso relativo, ou se mover em linha reta e uniformemente.

Se um sistema equilibrado de forças atua sobre um corpo, então o corpo está: em um estado de repouso relativo, ou se move uniforme e retilínea, ou gira uniformemente em torno de um eixo fixo.

2 Axioma– (Ajusta a condição para o equilíbrio de duas forças): duas forças iguais em valor absoluto ou valor numérico (F1=F2) aplicadas a um corpo absolutamente rígido e direcionadas

em uma linha reta em direções opostas são mutuamente equilibradas.

Um sistema de forças é uma combinação de várias forças aplicadas a um ponto ou corpo.

O sistema de forças da linha de ação, no qual estão em planos diferentes, é chamado de espacial, se estiver no mesmo plano, então plano. Um sistema de forças com linhas de ação que se cruzam em um ponto é chamado convergente. Se dois sistemas de forças tomados separadamente têm o mesmo efeito sobre o corpo, então eles são equivalentes.

Consequência de 2 axiomas.

Qualquer força agindo sobre um corpo pode ser transferida ao longo da linha de sua ação, para qualquer ponto do corpo sem violar seu estado mecânico.

3Axioma: (A base para a transformação de forças): sem violar o estado mecânico de um corpo absolutamente rígido, um sistema equilibrado de forças pode ser aplicado a ele ou rejeitado.

Os vetores que podem ser movidos ao longo de sua linha de ação são chamados de vetores em movimento.

4 Axioma– (Define as regras para somar duas forças): a resultante de duas forças aplicadas a um ponto, aplicadas neste ponto, é a diagonal de um paralelogramo construído sobre essas forças.

- Força resultante =F1+F2 - De acordo com a regra do paralelogramo

De acordo com a regra do triângulo.

5 Axioma- (Estabelece que na natureza não pode haver uma ação unilateral da força) na interação dos corpos, toda ação corresponde a uma contra-ação igual e oposta.

Conexões e suas reações.

Corpos em mecânica são: 1 livre 2 não livres.

Livre - quando o corpo não experimenta nenhum obstáculo para se mover no espaço em qualquer direção.

Não livre - o corpo está conectado com outros corpos que restringem seu movimento.

Corpos que restringem o movimento de um corpo são chamados de ligações.

Quando um corpo interage com ligações, surgem forças, elas agem no corpo do lado da ligação e são chamadas de reações de ligação.

A reação do vínculo é sempre oposta à direção em que o vínculo impede o movimento do corpo.

Tipos de comunicação.

1) Comunicação na forma de um plano liso sem atrito.

2) Comunicação na forma de um contato de uma superfície cilíndrica ou esférica.

3) Comunicação na forma de um plano áspero.

Rn é a força perpendicular ao plano. Rt é a força de atrito.

R é a reação de ligação. R = Rn+Rt

4) Conexão flexível: corda ou cabo.

5) Conexão em forma de haste reta rígida com fixação articulada das extremidades.

6) A conexão é realizada por uma borda de um ângulo diedro ou um suporte de ponto.

R1R2R3 - Perpendicular à superfície do corpo.

Sistema plano de forças convergentes. Definição geométrica da resultante. A projeção da força no eixo. Projeção da soma vetorial no eixo.

As forças são chamadas convergentes se suas linhas de ação se cruzam em um ponto.

Sistema plano de forças - as linhas de ação de todas essas forças estão no mesmo plano.

O sistema espacial de forças convergentes - as linhas de ação de todas essas forças estão em diferentes planos.

Forças convergentes sempre podem ser transferidas para um ponto, ou seja, no ponto em que se cruzam ao longo da linha de ação.

F123=F1+F2+F3=

A resultante é sempre direcionada do início do primeiro termo ao final do último (a seta é direcionada para o desvio do poliedro).

Se, ao construir um polígono de forças, o final da última força coincide com o início da primeira, então a resultante = 0, o sistema está em equilíbrio.

não equilibrado

equilibrado.

A projeção da força no eixo.

Um eixo é uma linha reta à qual uma determinada direção é atribuída.

A projeção de um vetor é um valor escalar, é determinado pelo segmento do eixo cortado pelas perpendiculares ao eixo do início e fim do vetor.

A projeção do vetor é positiva se coincidir com a direção do eixo e negativa se for oposta à direção do eixo.

Conclusão: A projeção da força no eixo coordenado = produto do módulo de força pelo cos do ângulo entre o vetor força e a direção positiva do eixo.

projeção positiva.

Projeção negativa

Projeção = o

Projeção da soma vetorial no eixo.

Pode ser usado para definir um módulo e

a direção da força, se suas projeções sobre

eixos de coordenadas.

Conclusão: A projeção da soma vetorial, ou resultante, em cada eixo é igual à soma algébrica da projeção dos termos dos vetores no mesmo eixo.

Determine o módulo e a direção da força se suas projeções forem conhecidas.

Resposta: F=50H,

Fy-?F -?

Responda:

Seção 2. Resistência dos materiais (Sopromat).

Conceitos básicos e hipóteses. Deformação. método de seção.

A resistência dos materiais é a ciência dos métodos de engenharia para calcular a resistência, rigidez e estabilidade dos elementos estruturais. Força - as propriedades dos corpos para não entrar em colapso sob a influência de forças externas. Rigidez - a capacidade de corpos em processo de deformação para alterar as dimensões dentro de limites especificados. Estabilidade - a capacidade dos corpos de manter seu estado original de equilíbrio após a aplicação de uma carga. O objetivo da ciência (Sopromat) é a criação de métodos praticamente convenientes para calcular os elementos estruturais mais comuns. Hipóteses e pressupostos básicos sobre as propriedades dos materiais, cargas e natureza da deformação.1) Hipótese(Homogeneidade e descuidos). Quando o material preenche completamente o corpo e as propriedades do material não dependem do tamanho do corpo. 2) Hipótese(Sobre a elasticidade ideal de um material). A capacidade do corpo de restaurar a estaca à sua forma e dimensões originais após a eliminação das causas que causaram a deformação. 3) Hipótese(Suposição de uma relação linear entre deformações e cargas, Cumprimento da lei de Hooke). O deslocamento como resultado da deformação é diretamente proporcional às cargas que os causaram. 4) Hipótese(Seções planas). As seções transversais são planas e normais ao eixo da viga antes da aplicação da carga e permanecem planas e normais ao seu eixo após a deformação. 5) Hipótese(Sobre a isotropia do material). As propriedades mecânicas do material em qualquer direção são as mesmas. 6) Hipótese(Sobre a pequenez das deformações). As deformações do corpo são tão pequenas em comparação com as dimensões que não têm um efeito significativo na posição relativa das cargas. 7) Hipótese (Princípio da independência de ação das forças). 8) Hipótese (Saint-Venant). A deformação do corpo longe do local de aplicação de cargas estaticamente equivalentes é praticamente independente da natureza de sua distribuição. Sob a ação de forças externas, a distância entre as moléculas muda, há forças internas dentro do corpo, que se opõem à deformação e tendem a devolver as partículas ao seu estado anterior - forças elásticas. Método de seção. As forças externas aplicadas à parte cortada do corpo devem ser equilibradas com as forças internas que surgem no plano da seção, elas substituem a ação da parte descartada pelo resto. Haste (vigas) - Elementos estruturais, cujo comprimento excede significativamente suas dimensões transversais. Placas ou conchas - Quando a espessura é pequena em relação às outras duas dimensões. Corpos maciços - todos os três tamanhos são aproximadamente os mesmos. Condição de equilíbrio.





NZ - Força interna longitudinal. QX e QY - Força interna transversal. MX e MY - Momentos fletores. MZ - Torque. Quando um sistema planar de forças atua sobre uma haste, somente três fatores de força podem ocorrer em suas seções, são eles: MX - Momento fletor, QY - Força transversal, NZ - Força longitudinal. Equação de equilíbrio. Os eixos de coordenadas sempre direcionarão o eixo Z ao longo do eixo da barra. Os eixos X e Y estão ao longo dos principais eixos centrais de suas seções transversais. A origem das coordenadas é o centro de gravidade da seção.

A sequência de ações para determinar as forças internas.

1) Desenhe mentalmente uma seção no ponto de interesse para nós. 2) Descarte uma das partes cortadas e considere o saldo da parte restante. 3) Componha uma equação de equilíbrio e determine a partir dela os valores e direções dos fatores de força internos. Tração e compressão axial - forças internas na seção transversal Podem ser fechadas por uma força direcionada ao longo do eixo da barra. Alongamento. Compressão. Cisalhamento - ocorre quando, na seção transversal da haste, as forças internas são reduzidas a um, ou seja, força transversal Q. Torção - ocorre 1 fator de força MZ. MZ=MK Flexão pura – ocorre o momento fletor MX ou MY. Para calcular elementos estruturais para resistência, rigidez, estabilidade, em primeiro lugar, é necessário (usando o método de seção) determinar a ocorrência de fatores de força internos.

Um conjunto de recursos didáticos e visuais para mecânica técnica inclui materiais para todo o curso desta disciplina (110 tópicos). Os materiais didáticos contêm desenhos, diagramas, definições e tabelas sobre mecânica técnica e destinam-se à demonstração pelo professor nas aulas teóricas.

Existem várias opções para a execução de um conjunto de auxílios didáticos e visuais em mecânica técnica: uma apresentação em disco, filmes para retroprojetor e cartazes para decoração de salas de aula.

CD com pôsteres eletrônicos sobre mecânica técnica (apresentações, livros didáticos eletrônicos)
O disco é destinado à demonstração pelo professor material didático nas aulas de mecânica técnica - usando um quadro interativo, um projetor multimídia e outros complexos de demonstração de computador. auto estudo, essas apresentações sobre mecânica técnica são projetadas especificamente para mostrar desenhos, diagramas, tabelas em palestras. Um shell de software conveniente tem um índice que permite visualizar o pôster desejado. Os pôsteres são protegidos contra cópias não autorizadas. Para ajudar o professor a se preparar para as aulas, um manual impresso é anexado.

Auxílios visuais em mecânica técnica em filmes (slides, fólios, transparências de código)

Transparências de código, slides, fólios sobre mecânica técnica são recursos visuais em filmes transparentes, destinados à demonstração por meio de retroprojetor (retroprojetor). Os fólios do kit são embalados em envelopes de proteção e recolhidos em pastas. Formato de folha A4 (210 x 297 mm). O conjunto é composto por 110 folhas divididas em seções. A ordem seletiva de seções ou folhas separadas de um conjunto é possível.

Cartazes impressos e tabelas sobre mecânica técnica
Para decorar as salas de aula, produzimos tablets em base rígida e cartazes sobre mecânica técnica de qualquer tamanho em papel ou base de polímero com fixadores e perfil plástico redondo nas bordas superior e inferior.

Lista de tópicos em mecânica técnica

1. Estática

1. O conceito de poder
2. O conceito de momento de força
3. O conceito de um par de forças
4. Cálculo do momento de força em torno do eixo
5. Equações de equilíbrio
6. Axioma de liberação de ligações
7. Axioma de liberação de títulos (continuação)
8. Axioma de endurecimento
9. Equilíbrio de um sistema mecânico
10. Axioma de ação e reação
11. Sistema plano de forças
12. Sistema plano de forças. Forças externas e internas. Exemplo
13. Método Ritter
14. Sistema espacial de forças. Exemplo
15. Sistema espacial de forças. Continuação do exemplo
16. Sistema convergente de forças
17. Cargas distribuídas
18. Cargas distribuídas. Exemplo
19. Fricção
20. Centro de gravidade

2. Cinemática

21. Sistema de referência. Cinemática de ponto
22. Velocidade do ponto
23. Aceleração de Pontos
24. Movimento de translação de um corpo rígido
25. Movimento rotacional de um corpo rígido
26. Movimento plano de um corpo rígido
27. Movimento plano de um corpo rígido. Exemplos
28. Movimento de ponto complexo

3. Dinâmica

29. Dinâmica de pontos
30. O princípio de d "Alembert para um sistema mecânico
31. Forças de inércia de um corpo absolutamente rígido
32. Princípio d "Alembert. Exemplo 1
33. Princípio d "Alembert. Exemplo 2
34. Princípio d "Alembert. Exemplo 3
35. Teoremas sobre energia cinética. Teorema da potência
36. Teoremas sobre energia cinética. Teorema de trabalho
37. Teoremas sobre energia cinética. Energia cinética de um corpo rígido
38. Teoremas sobre energia cinética. Energia potencial de um sistema mecânico no campo de gravidade
39. Teorema do momento

4. Resistência dos materiais

40. Modelos e métodos
41. Estresse e tensão
42. Lei de Hooke. Razão de Poisson
43. Estado de estresse em um ponto
44. Tensões de cisalhamento máximas
45. Força das hipóteses (teorias)
46. ​​Alongamento e Compressão
47. Alongamento - compressão. Exemplo
48. O conceito de indeterminação estática
49. Teste de tração
50. Resistência sob cargas variáveis
51. Turno
52. Torção
53. Torção. Exemplo
54. Características geométricas de seções planas
55. Características geométricas das figuras mais simples
56. Características geométricas de perfis padrão
57. Dobrar
58. Dobre. Exemplo
59. Dobre. Comentários por exemplo
60. Resistência dos materiais. dobrar. Determinação de tensões de flexão
61. Resistência dos materiais. dobrar. Cálculo de força
62. A fórmula de Zhuravsky
63. Curvatura oblíqua
64. Tensão excêntrica - compressão
65. Alongamento excêntrico. Exemplo
66. Estabilidade de Hastes Comprimidas
67. Cálculo de tensões normais críticas de estabilidade
68. Estabilidade das hastes. Exemplo
69. Cálculo de molas helicoidais

5. Peças da máquina

70. Conexões de rebites
71. Juntas soldadas
72. Juntas soldadas. Cálculo de força
73. Escultura
74. Tipos de roscas e conexões roscadas
75. Relações de força na rosca
76. Relações de força em fixadores
77. Carga na fixação de conexões rosqueadas
78. Cálculo de uma conexão rosqueada de fixação para resistência
79. Cálculo na conexão rosqueada de vedação
80. Transmissão de porca
81. Engrenagens de fricção
82. acionamentos por corrente
83. Acionamentos por correia
84. Conexões fixas destacáveis
85. O teorema de ligação
86. Engrenagens
87. Engrenagem envolvente
88. Parâmetros do contorno original
89. Determinando o número mínimo de dentes
90. Parâmetros de engrenagem envolvente
91. Cálculo de projeto de um trem de engrenagem fechado
92. Estatísticas básicas de resistência
93. Determinando os parâmetros da engrenagem
94. Coeficientes de Sobreposição de Engrenagens
95. Engrenagem helicoidal
96. Engajamento helicoidal. Cálculo de geometria
97. Engrenagem helicoidal. Cálculo de carga
98. Engrenagem cônica. Geometria
99. Engrenagem cônica. Cálculo de Força
100. Engrenagem sem-fim. Geometria
101. Engrenagem sem-fim. Análise de Força
102. Engrenagens planetárias
103. Condições para selecionar os dentes das engrenagens planetárias
104. Método Willis
105. Eixos e eixos
106. Eixos. Cálculo de rigidez
107. Acoplamentos. Embreagem
108. Acoplamentos. Roda livre
109. Rolamentos. Definição de cargas
110. Seleção de rolamentos

DEPARTAMENTO DE EDUCAÇÃO E CIÊNCIA DA REGIÃO DE KOSTROMA

Profissional do Orçamento Regional do Estado instituição educacional

"Kostroma Energy College em homenagem a F.V. Chizhov"

DESENVOLVIMENTO METODOLÓGICO

Para professor profissional

aula introdutória sobre o tema:

"CONCEITOS BÁSICOS E AXIOMAS DE ESTÁTICA"

disciplina "Mecânica Técnica"

O.V. Guryev

Kostroma

Anotação.

Desenvolvimento metódico destina-se à realização de uma aula introdutória à disciplina "Mecânica Técnica" sobre o tema "Conceitos básicos e axiomas da estática" para todas as especialidades. As aulas são ministradas no início do estudo da disciplina.

Hipertexto da lição. Portanto, os objetivos da aula incluem:

educacional -

Educacional -

Educacional -

Aprovado pela Comissão do Ciclo de Assuntos

Professora:

M.A. Zaitsev

Protocolo nº 20

Revisor

INTRODUÇÃO

Metodologia para a realização de uma aula de mecânica técnica

Roteamento lições

Hipertexto

CONCLUSÃO

BIBLIOGRAFIA

Introdução

A "mecânica técnica" é um assunto importante do ciclo de domínio das disciplinas técnicas gerais, composto por três seções:

mecânica teórica

resistência de materiais

partes da máquina.

O conhecimento estudado em mecânica técnica é necessário para os alunos, pois proporciona a aquisição de habilidades para a montagem e resolução de muitos problemas. tarefas de engenharia que serão encontrados em suas atividades práticas. Para a assimilação bem-sucedida dos conhecimentos nesta disciplina, os alunos precisam de uma boa preparação em física e matemática. Ao mesmo tempo, sem conhecimentos de mecânica técnica, os alunos não poderão dominar disciplinas especiais.

Quanto mais complexa a técnica, mais difícil é encaixá-la na estrutura das instruções e mais frequentemente os especialistas encontrarão situações não padronizadas. Portanto, os alunos precisam desenvolver o pensamento criativo independente, caracterizado pelo fato de que uma pessoa não recebe o conhecimento de forma acabada, mas os aplica independentemente para resolver problemas cognitivos e tarefas práticas.

As habilidades desempenham um papel importante neste trabalho independente. Ao mesmo tempo, é importante ensinar os alunos a determinar o principal, separando-o do secundário, ensiná-los a fazer generalizações, conclusões e aplicar criativamente os fundamentos da teoria para resolver problemas práticos. O trabalho independente desenvolve habilidades, memória, atenção, imaginação, pensamento.

No ensino da disciplina, todos os princípios de ensino conhecidos na pedagogia são praticamente aplicáveis: científico, sistemático e consistente, visibilidade, consciência da assimilação do conhecimento pelos alunos, acessibilidade da aprendizagem, a ligação da aprendizagem com a prática, juntamente com uma metodologia explicativa e ilustrativa, que foi, é e continua sendo a principal nas aulas de mecânica técnica. Métodos de aprendizagem engajados são aplicados: discussão silenciosa e alta, brainstorming, análise estudo de caso, Resposta da questão.

O tópico "Conceitos básicos e axiomas da estática" é um dos mais importantes da disciplina "Mecânica Técnica". Ela tem grande importância em termos de estudo do curso. Este tópicoé a parte introdutória da disciplina.

Os alunos realizam trabalhos com hipertexto, no qual é necessário colocar as questões corretamente. Aprenda a trabalhar em grupo.

O trabalho nas tarefas atribuídas mostra a atividade e a responsabilidade dos alunos, a independência na resolução de problemas que surgem no decorrer da tarefa, fornece as habilidades e habilidades para resolver esses problemas. O professor, ao fazer perguntas problemáticas, faz os alunos pensarem de forma prática. Como resultado do trabalho com hipertexto, os alunos tiram conclusões do tópico abordado.

Metodologia para ministrar aulas de mecânica técnica

A construção das classes depende de quais objetivos são considerados os mais importantes. Uma das tarefas mais importantes instituição educacional- ensinar a aprender. Passando conhecimento prático os alunos precisam ser ensinados a aprender por conta própria.

- cativar com a ciência;

- interesse na tarefa;

- para incutir habilidades no trabalho com hipertexto.

Excepcionalmente importantes são objetivos como a formação de uma visão de mundo e o impacto educacional sobre os alunos. Alcançar esses objetivos depende não apenas do conteúdo, mas também da estrutura da aula. É bastante natural que para atingir esses objetivos, o professor deva levar em conta as características do contingente de alunos e utilizar todas as vantagens de uma palavra viva e comunicação direta com os alunos. Para captar a atenção dos alunos, interessá-los e cativa-los com raciocínio, acostumá-los ao pensamento independente, ao construir aulas, é necessário levar em consideração quatro etapas do processo cognitivo, que incluem:

1. enunciado do problema ou tarefa;

2. prova - discurso (discursivo - racional, lógico, conceitual);

3. análise do resultado;

4. retrospecção - estabelecer ligações entre resultados recém-obtidos e conclusões previamente estabelecidas.

Iniciando a apresentação novo problema ou tarefas, você precisa Atenção especial dedicar-se a encená-lo. Não basta nos limitarmos à formulação do problema. Isso é bem confirmado pela seguinte afirmação de Aristóteles: o conhecimento começa com a surpresa. Precisamos ser capazes de chamar a atenção para nova tarefa, para surpreender e, portanto, para interessar o aluno. Depois disso, você pode seguir em frente para resolver o problema. É muito importante que o enunciado do problema ou tarefa seja bem compreendido pelos alunos. Eles devem ser perfeitamente claros sobre a necessidade de estudar um novo problema e a validade de sua formulação. Ao colocar um novo problema, é necessário rigor na apresentação. No entanto, deve-se ter em mente que muitas questões e métodos de resolução nem sempre são claros para os alunos e podem parecer formais, a menos que sejam fornecidas explicações especiais. Portanto, cada professor deve apresentar o material de forma a gradualmente levar os alunos à percepção de todas as sutilezas de uma formulação estrita, à compreensão daquelas ideias que tornam bastante natural a escolha de um determinado método para resolver um problema formulado .

Roteamento

TÓPICO "CONCEITOS BÁSICOS E AXIOMAS DE ESTÁTICA"

Lições objetivas:

educacional - Aprenda três seções de mecânica técnica, suas definições, conceitos básicos e axiomas da estática.

Educacional - melhorar as habilidades de trabalho independente dos alunos.

Educacional - consolidação das habilidades de trabalho em grupo, a capacidade de ouvir a opinião dos companheiros, de discutir em grupo.

Tipo de lição- explicação do novo material

Tecnologia- hipertexto

Estágios	Passos	Atividade do professor	Atividade do aluno	Tempo
EU Organizacional	Tema, objetivo, ordem de serviço	Formulo o tópico, objetivo, ordem de trabalho na lição: “Trabalhamos na tecnologia do hipertexto - vou pronunciar o hipertexto, depois você trabalhará com o texto em grupos, depois verificaremos o nível de assimilação do material e resumiremos . Em cada etapa, darei instruções para o trabalho.	Ouça, observe, anote o tópico da lição em um caderno
II Aprendendo novos materiais	Pronúncia de hipertexto	Cada aluno tem hipertexto em suas mesas. Proponho seguir-me pelo texto, ouvir, olhar para a tela.	Olhando para impressões de hipertexto
		Falar hipertexto enquanto mostra slides na tela	Ouça, assista, leia
III Consolidação do estudo	1 Elaboração de um plano de texto	Instrução 1. Divida em grupos de 4-5 pessoas. 2. Divida o texto em partes e intitule-as, esteja pronto para apresentar seu plano ao grupo (quando o plano está pronto, ele é elaborado em papel whatman). 3. Organize uma discussão sobre o plano. Compare o número de peças no plano. Se houver algo diferente, nos voltamos para o texto e especificamos o número de partes no plano. 4. Concordamos com a redação dos nomes das peças, escolhemos a melhor. 5. Resumindo. Nós anotamos a versão final do plano.	1. Divida em grupos. 2. Cabeçalho do texto. 3. Discuta a elaboração de um plano. 4. Esclarecer 5. Anote a versão final do plano
	2. Elaboração de perguntas sobre o texto	Instrução: 1. Cada grupo deve fazer 2 perguntas ao texto. 2. Esteja preparado para fazer perguntas em grupo em sequência 3. Se o grupo não puder responder à pergunta, o questionador responde. 4. Organize um "Rodador de Perguntas". O procedimento continua até que as repetições comecem.	Faça perguntas, prepare respostas Fazendo perguntas, respondendo
4. Verificando a assimilação do material	teste de controle	Instrução: 1. Realize o teste individualmente. 2. Para concluir, verifique o teste do seu colega de mesa comparando as respostas corretas com o slide na tela. 3. Defina a pontuação de acordo com os critérios especificados no slide. 4. Entregamos as obras para mim	Faça o teste Verificando Apreciar
V. Resumindo	1. Resumindo o objetivo	eu analiso dado teste pelo nível de assimilação do material
	2. Trabalho de casa	Compor (ou reproduzir) resumo de referência por hipertexto Gostaria de chamar sua atenção para o fato de que a tarefa para uma nota superior está localizada no shell remoto do Moodle, na seção "Mecânica Técnica"	Anote a tarefa
	3. Reflexão da lição	Proponho falar sobre a aula, para ajudar mostro um slide com uma lista de frases iniciais preparadas	Escolha frases, fale

1. Organizando o tempo

1.1 Conhecendo o grupo

1.2 Marcar alunos presentes

1.3 Conhecimento dos requisitos para os alunos em sala de aula.

3. Apresentação do material

4. Perguntas para consolidar o material

5. Lição de casa

Hipertexto

A mecânica, juntamente com a astronomia e a matemática, é uma das ciências mais antigas. O termo mecânica vem de palavra grega"Mechane" - um truque, uma máquina.

Nos tempos antigos, Arquimedes - o maior matemático e mecânico Grécia antiga(287-212 aC). dá uma solução exata para o problema da alavanca e criou a doutrina do centro de gravidade. Arquimedes combinou engenhosas descobertas teóricas com invenções notáveis. Alguns deles não perderam seu significado em nosso tempo.

Uma grande contribuição para o desenvolvimento da mecânica foi feita por cientistas russos: P.L. Chebeshev (1821-1894) - lançou as bases para a mundialmente famosa escola russa da teoria de mecanismos e máquinas. S.A. Chaplygin (1869-1942). desenvolveu uma série de questões de aerodinâmica que são de grande importância para a velocidade da aviação moderna.

A mecânica técnica é uma disciplina complexa que estabelece as principais disposições sobre a interação dos sólidos, a resistência dos materiais e os métodos para calcular os elementos estruturais das máquinas e mecanismos para interações externas. A mecânica técnica é dividida em três grandes seções: mecânica teórica, resistência dos materiais, peças de máquinas. Uma das seções de mecânica teórica é dividida em três subseções: estática, cinemática, dinâmica.

Hoje começaremos o estudo da mecânica técnica com uma subseção de estática - esta é uma seção de mecânica teórica na qual são estudadas as condições para o equilíbrio de um corpo absolutamente rígido sob a ação de forças aplicadas a eles. Os principais conceitos de estática são: Ponto material

um corpo cujas dimensões podem ser desprezadas nas condições das tarefas estabelecidas. Corpo absolutamente rígido - um corpo condicionalmente aceito que não se deforma sob a ação de forças externas. Na mecânica teórica estudam-se corpos absolutamente rígidos. Força- uma medida da interação mecânica dos corpos. A ação de uma força é caracterizada por três fatores: o ponto de aplicação, o valor numérico (módulo) e a direção (força - vetor). Forças externas- forças que atuam sobre o corpo de outros corpos. forças internas- forças de interação entre partículas do corpo dado. Forças ativas- forças que fazem o corpo se mover. Forças reativas- forças que impedem o movimento do corpo. Forças equivalentes- forças e sistemas de forças que produzem o mesmo efeito no corpo. Forças equivalentes, sistemas de forças- uma força equivalente ao sistema de forças considerado. As forças desse sistema são chamadas constituintes esta resultante. Força de equilíbrio- uma força igual em magnitude à força resultante e dirigida ao longo da linha de sua ação na direção oposta. sistema de força - conjunto de forças que atuam sobre um corpo. Os sistemas de forças são planos, espaciais; convergente, paralelo, arbitrário. Equilíbrio- tal estado quando o corpo está em repouso (V = 0) ou se move uniformemente (V = const) e retilíneo, ou seja, pela inércia. Adição de forças- determinação da resultante de acordo com as forças componentes dadas. Decomposição de forças - substituição da força por seus componentes.

Axiomas básicos da estática. 1. axioma. Sob a ação de um sistema equilibrado de forças, o corpo está em repouso ou se move uniformemente e em linha reta. 2. axioma. O princípio de fixação e rejeição de um sistema de forças equivalente a zero. A ação desse sistema de forças sobre o corpo não mudará se forças equilibradas forem aplicadas ou removidas do corpo. 3 axioma. O princípio da igualdade de ação e reação. Na interação dos corpos, a cada ação corresponde uma reação igual e de direção oposta. 4 axioma. Teorema sobre três forças equilibradas. Se três forças não paralelas situadas no mesmo plano são equilibradas, elas devem se cruzar em um ponto.

Relacionamentos e suas reações: Os corpos cujo movimento não é limitado no espaço são chamados gratuitamente. Corpos cujo movimento é limitado no espaço são chamados não gratuitamente. Corpos que impedem o movimento de corpos não livres são chamados de ligações. As forças com que o corpo atua sobre a ligação são chamadas de ativas, elas fazem o corpo se mover e são designadas por F, G. As forças com que a ligação atua sobre o corpo são chamadas de reações de ligações ou simplesmente reações e são denominadas R Para determinar as reações da ligação, é usado o princípio de liberação de ligações ou método de seção. O princípio da liberação de títulos reside no fato de que o corpo está mentalmente livre de vínculos, as ações dos vínculos são substituídas por reações. Método de seção (método ROZU) reside no fato de que o corpo mentalmente é cortado em pedaços, uma peça descartado, a ação da parte descartada substituído forças, cuja determinação são elaboradas equações Saldo.

Principais tipos de conexões plano liso- a reação é direcionada perpendicularmente ao plano de referência. Superfície lisa- a reação é direcionada perpendicularmente à tangente traçada para a superfície dos corpos. Suporte de ângulo a reação é dirigida perpendicularmente ao plano do corpo ou perpendicular à tangente traçada à superfície do corpo. Conecção flexível- na forma de uma corda, um cabo, uma corrente. A reação é dirigida pela comunicação. Junta cilíndrica- esta é a conexão de duas ou mais peças com a ajuda de um eixo, um dedo. A reação é direcionada perpendicularmente ao eixo da dobradiça. Haste rígida com extremidades articuladas as reações são direcionadas ao longo das hastes: a reação de uma haste esticada - do nó, comprimida - ao nó. Ao resolver problemas analiticamente, pode ser difícil determinar a direção das reações dos bastonetes. Nesses casos, os bastonetes são considerados esticados e as reações são direcionadas para longe dos nós. Se, ao resolver problemas, as reações se revelaram negativas, na realidade elas são direcionadas na direção oposta e a compressão ocorre. As reações são direcionadas ao longo das hastes: a reação de uma haste esticada - do nó, comprimida - ao nó. Suporte articulado não móvel- impede o movimento vertical e horizontal da extremidade da viga, mas não impede sua rotação livre. Dá 2 reações: força vertical e horizontal. Suporte articulado impede apenas o movimento vertical da extremidade da viga, mas não horizontal, nem rotação. Tal suporte sob qualquer carga dá uma reação. Terminação rígida impede o movimento vertical e horizontal da extremidade da viga, bem como sua rotação. Dá 3 reações: forças verticais, horizontais e par de forças.

Conclusão.

A metodologia é uma forma de comunicação entre um professor e um público de alunos. Cada professor está constantemente procurando e testando novas formas de revelar o tema, despertando tanto interesse por ele, o que contribui para o desenvolvimento e aprofundamento do interesse dos alunos. A forma proposta da aula permite aumentar a atividade cognitiva, pois os alunos recebem informações de forma independente ao longo da aula e a consolidam no processo de resolução de problemas. Isso os torna ativos na sala de aula.

A discussão "silenciosa" e "ruidosa" ao trabalhar em microgrupos dá resultados positivos na avaliação do conhecimento dos alunos. Elementos de “brainstorming” ativam o trabalho dos alunos em sala de aula. A solução conjunta do problema permite que alunos menos preparados compreendam o material que está sendo estudado com a ajuda de companheiros mais “fortes”. O que eles não conseguiram entender das palavras do professor pode ser explicado a eles novamente por alunos mais preparados.

Algumas perguntas problemáticas feitas pelo professor aproximam o aprendizado em sala de aula de situações práticas. Isso permite que você desenvolva o pensamento lógico e de engenharia dos alunos.

A avaliação do trabalho de cada aluno na aula também estimula sua atividade.

Tudo o que precede sugere que esta forma de aula permite aos alunos adquirir conhecimentos profundos e sólidos sobre o tema em estudo, para participar ativamente na busca de soluções para os problemas.

LISTA DE LITERATURA RECOMENDADA

Arkusha A.I. Mecânica técnica. Mecânica teórica e resistência de rials.-M pós-graduação. 2009.

Arkusha A.I. Guia para resolver problemas em mecânica técnica. Proc. para prof secundário. livro didático instituições, - 4ª ed. correto - M Superior. escola ,2009

Belyavsky SM. Diretrizes para resolver problemas na resistência de materiais M. Vyssh. escola, 2011.

Guryeva O. V. Coleção de tarefas multivariadas em mecânica técnica.

Guryeva O. V. Conjunto de ferramentas. Para ajudar os alunos de mecânica técnica 2012

Kuklin N.G., Kuklina G.S. Partes da máquina. M. Engenharia, 2011

Movnin M.S., et al. Fundamentos de mecânica de engenharia. L. Engenharia, 2009

Erdedi A.A., Erdedi N.A. Mecânica teórica. Resistência do material M Maior. escola Academia 2008.

Erdedi A A, Erdedi NA Peças de máquinas - M, Superior. escola Academia, 2011

O manual contém os conceitos e termos básicos de uma das principais disciplinas do bloco de disciplinas "Mecânica Técnica". Esta disciplina inclui seções como "Mecânica Teórica", "Força dos Materiais", "Teoria dos Mecanismos e Máquinas".

O manual destina-se a auxiliar os alunos no auto-estudo da disciplina "Mecânica Técnica".

Mecânica Teórica 4

I. Estática 4

1. Conceitos básicos e axiomas da estática 4

2. Sistema de forças convergentes 6

3. Sistema plano de forças distribuídas arbitrariamente 9

4. O conceito de fazenda. Cálculo de treliça 11

5. Sistema espacial de forças 11

II. Cinemática de ponto e corpo rígido 13

1. Conceitos básicos de cinemática 13

2. Movimento de translação e rotação de um corpo rígido 15

3. Movimento plano-paralelo de um corpo rígido 16

III. Dinâmica do ponto 21

1. Conceitos e definições básicos. Leis da Dinâmica 21

2. Teoremas gerais da dinâmica pontual 21

Resistência dos materiais22

1. Conceitos básicos 22

2. Forças externas e internas. Método de seção 22

3. O conceito de estresse 24

4. Tensão e compressão de uma viga reta 25

5. Deslocar e Recolher 27

6. Torção 28

7. Curva transversal 29

8. Curvatura longitudinal. A essência do fenômeno da flexão longitudinal. Fórmula de Euler. Tensão crítica 32

Teoria de mecanismos e máquinas 34

1. Análise estrutural de mecanismos 34

2. Classificação de mecanismos planos 36

3. Estudo cinemático de mecanismos planos 37

4. Mecanismos de came 38

5. Mecanismos de engrenagem 40

6. Dinâmica de mecanismos e máquinas 43

Bibliografia45

MECÂNICA TEÓRICA

EU. Estática

1. Conceitos básicos e axiomas da estática

A ciência de leis gerais movimento e equilíbrio dos corpos materiais e as interações resultantes entre os corpos é chamado mecânica teórica.

estático chamado de ramo da mecânica, que estabelece a doutrina geral das forças e estuda as condições para o equilíbrio dos corpos materiais sob a influência das forças.

Corpo absolutamente sólido tal corpo é chamado, cuja distância entre quaisquer dois pontos permanece sempre constante.

A quantidade, que é uma medida quantitativa da interação mecânica dos corpos materiais, é chamada força.

Escalares são aqueles que são totalmente caracterizados pelo seu valor numérico.

Quantidades vetoriais - são aqueles que, além de um valor numérico, também se caracterizam por uma direção no espaço.

A força é uma grandeza vetorial(Figura 1).

A força é caracterizada por:

- direção;

– valor numérico ou módulo;

- ponto de aplicação.

Em linha reta DE ao longo do qual a força é dirigida é chamado linha de força.

A totalidade das forças que atuam sobre um corpo rígido é chamada de sistema de forças.

Um corpo que não está preso a outros corpos, ao qual qualquer movimento no espaço pode ser comunicado a partir de uma determinada posição, é chamado gratuitamente.

Se um sistema de forças agindo sobre um corpo rígido livre pode ser substituído por outro sistema sem alterar o estado de repouso ou movimento em que o corpo está localizado, então esses dois sistemas de forças são chamados equivalente.

O sistema de forças sob o qual um corpo rígido livre pode estar em repouso é chamado de equilibrado ou equivalente a zero.

A resultante -é uma força que sozinha substitui a ação de um determinado sistema de forças sobre um corpo rígido.

Uma força igual à resultante em valor absoluto, diretamente oposta a ela na direção e agindo ao longo da mesma linha reta, é chamada força de equilíbrio.

Externo chamadas de forças que atuam sobre as partículas de um determinado corpo de outros corpos materiais.

interno chamadas de forças com as quais as partículas de um determinado corpo agem umas sobre as outras.

Uma força aplicada a um corpo em qualquer ponto é chamada focado.

As forças que atuam em todos os pontos de um determinado volume ou de uma determinada parte da superfície de um corpo são chamadas de distribuído.

Axioma 1. Se duas forças atuam sobre um corpo livre absolutamente rígido, então o corpo pode estar em equilíbrio se e somente se essas forças forem iguais em valor absoluto e direcionadas ao longo de uma linha reta em direções opostas (Fig. 2).

Axioma 2. A ação de um sistema de forças sobre um corpo absolutamente rígido não mudará se um sistema equilibrado de forças for adicionado ou subtraído dele.

Consequência do 1º e 2º axiomas. A ação de uma força sobre um corpo absolutamente rígido não mudará se o ponto de aplicação da força for movido ao longo de sua linha de ação para qualquer outro ponto do corpo.

Axioma 3 (axioma do paralelogramo das forças). Duas forças aplicadas ao corpo em um ponto têm uma resultante aplicada no mesmo ponto e representada pela diagonal de um paralelogramo construído sobre essas forças como nos lados (Fig. 3).

R = F 1 + F 2

Vetor R, igual à diagonal do paralelogramo construído sobre os vetores F 1 e F 2 é chamado soma geométrica de vetores.

Axioma 4. A cada ação de um corpo material sobre outro, há uma reação de mesma magnitude, mas de direção oposta.

Axioma 5(princípio de endurecimento). O equilíbrio de um corpo variável (deformável) sob a ação de um determinado sistema de forças não será perturbado se o corpo for considerado solidificado (absolutamente rígido).

Um corpo que não está preso a outros corpos e pode realizar qualquer movimento no espaço a partir de uma determinada posição é chamado de gratuitamente.

Um corpo cujo movimento no espaço é impedido por outros corpos presos ou em contato com ele é chamado não é grátis.

Tudo o que limita o movimento de um determinado corpo no espaço é chamado comunicação.

A força com que essa conexão atua sobre o corpo, impedindo um ou outro de seus movimentos, é chamada de força de reação de ligação ou reação de ligação.

Reação de comunicação dirigida na direção oposta àquela onde a conexão não permite que o corpo se mova.

Axioma das conexões. Qualquer corpo não livre pode ser considerado livre, se descartarmos as ligações e substituirmos sua ação pelas reações dessas ligações.

2. Sistema de forças convergentes

convergente são chamadas de forças cujas linhas de ação se cruzam em um ponto (Fig. 4a).

O sistema de forças convergentes tem resultante, igual à soma geométrica (vetor principal) dessas forças e aplicada no ponto de sua interseção.

soma geométrica, ou vetor principal várias forças é representada pelo lado de fechamento do polígono de forças construído a partir dessas forças (Fig. 4b).

2.1. Projeção de força no eixo e no plano

A projeção da força no eixoé chamada de grandeza escalar igual a sinal correspondente o comprimento do segmento compreendido entre as projeções do início e do fim da força. A projeção tem sinal positivo se o movimento do início ao fim ocorre na direção positiva do eixo, e sinal negativo se for na direção negativa (Fig. 5).

Projeção de Força no Eixoé igual ao produto do módulo de força pelo cosseno do ângulo entre a direção da força e a direção positiva do eixo:

F X = F porque

A projeção da força em um plano chamado de vetor incluído entre as projeções do início e do fim da força neste plano (Fig. 6).

F xy = F porque Q

F x = F xy cos= F porque Q porque

F y = F xy cos= F porque Q porque

Projeção de Vetor de Soma em qualquer eixo é igual à soma algébrica das projeções dos termos dos vetores no mesmo eixo (Fig. 7).

R = F 1 + F 2 + F 3 + F 4

R x = ∑F ix R y = ∑F ei

Para equilibrar o sistema de forças convergentesé necessário e suficiente que o polígono de forças construído a partir dessas forças seja fechado - esta é a condição geométrica de equilíbrio.

Condição de equilíbrio analítico. Para o equilíbrio do sistema de forças convergentes, é necessário e suficiente que a soma das projeções dessas forças em cada uma das duas eixos de coordenadas eram iguais a zero.

∑F ix = 0 ∑F ei = 0 R =

2.2. Teorema das três forças

Se um corpo rígido livre está em equilíbrio sob a ação de três forças não paralelas situadas no mesmo plano, então as linhas de ação dessas forças se cruzam em um ponto (Fig. 8).

2.3. Momento de força em relação ao centro (ponto)

Momento de força em relação ao centro é chamado de valor igual a tomada com o sinal correspondente ao produto do módulo de força pelo comprimento h(Fig. 9).

M = ± F· h

Perpendicular h, baixado do centro O para a linha de força F, é chamado ombro de força F em relação ao centro O.

O momento tem um sinal de mais, se a força tende a girar o corpo em torno do centro O anti-horário e Sinal de menos- se no sentido horário.

Propriedades do momento da força.

1. O momento da força não mudará quando o ponto de aplicação da força for movido ao longo de sua linha de ação.

2. O momento da força em relação ao centro é zero somente quando a força é zero ou quando a linha de ação da força passa pelo centro (o ombro é zero).