Ръководство за решаване на задачи по теоретична механика. Аркуша А.И



1. Аркуша. A. I. Техническа механика. Теоретична механика и здравина на материалите: Учеб. за средни спецификации. проучване. институции / А. И. Аркуша. - 4-то изд., Rev. - М .: По-високо. училище., 2002 .-- 352 с .:

2. Аркуша А.И. Ръководство за решаване на задачи по теоретична механика.

- М .: Висше училище, 2002

Пермски държавен технически университет

Катедра по обща физика

Физика

Методически указания и контролни задачи

за задочни студенти.

част I

МЕХАНИКА

МОЛЕКУЛНА ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Перм 2002г

УДК 53 (07): 378

УМД план 2001/2002 учебна/год

Физика: Методически указания и контролни задачи за студенти от задочния отдел. Част I. Механика. Молекулярна физика и термодинамика / Пермски държавен технически университет, Перм, 2002 .-- 71 с.

Съставено от: Зверев О.М., Доцент доктор., Лощилова В.А.., Черноиванова Т.М., Ю. К. Щицина... Под общата редакция Цаплина А.И.,Доктор на техническите науки, професор.

Общи препоръки за прилагане на физични закони и формули при решаване на задачи, правила за закръгляване, работна програма, списък с литература, примери за решаване на задачи по темите "Механика. Молекулярна физика. Термодинамика", учебни задачи с отговори, тестов тест и са дадени задачи за извършване на две контролни работи.... Дадени са таблици с номера на варианти и брой задачи за всеки вариант, както и справочни таблици.

Рецензент: Баяндин Д.В., д-р, доцент.

Публикацията е стереотипна. Одобрен на заседанието на катедрата.

ã Щат Перм

Технически университет, 2002г

Въведение ................................................. .............................................. 4

Библиография.................................................. .......................... 4

1. Кратки насоки за независими

изучаване на курса ................................................. ................................................. 5

2. Насоки за решаване на задачи ........................................ 5

3. Относно приблизителните изчисления ........................................ ............ 7

4. Основни формули. Кинематика. Трептения и вълни. Динамика. 9

4.1. Примери за решаване на проблеми ................................................ ............ 15

4.2. Цели на обучението ................................................ ............... тридесет

4.3. Тест за проверка ................................................ ...................... 33

4.4. Контролна работа № 1 ................................................. .............. 36

5. Основни формули. Молекулярна физика. Термодинамика ........ 45

5.1. Примери за решаване на проблеми ................................................ ................ 49

5.2. Цели на обучението ................................................ ................... 57

5.3. Контролна работа No 2 ................................................. ................................. 59

6. Въпроси за подготовка за изпита .............................................. ..... 67

7. Справочни таблици ................................................ .......................... 69


ВЪВЕДЕНИЕ

Целта на тази публикация е да предостави на задочните студенти работна програма и тестови задачи за курса по обща физика.

Целият образователен материал от програмата на курса е разделен на три части:

1. „Механика, молекулярна физика и термодинамика”.

2. "Електростатика. Постоянен ток. Електромагнетизъм".

3. "Оптика. Физика на атома и атомното ядро".

Всяка от частите съдържа: работна програма, списък с учебна литература, примери за решаване на проблеми, учебни задачи, контролни задачи, справочни таблици.

Разпределението на обема на учебните занятия и видовете учебна работа по изучаване на физика за студенти за задочна форма от всички специалности е дадено в табл. един.

маса 1

Основната форма на изучаване на дисциплината е самостоятелната работа на студента върху препоръчителната литература. Препоръчително е да работите по материала, като използвате примери за решаване на проблеми, обучителни задачи, контролни задачи, справочни таблици.

Помагалото съдържа основните понятия и термини на една от основните дисциплини от учебния блок "Техническа механика". Тази дисциплина включва раздели като "Теоретична механика", "Съпротива на материалите", "Теория на механизмите и машините".

Помагалото е предназначено да подпомогне студентите при самостоятелно изучаване на дисциплината "Техническа механика".

Теоретична механика 4

I. Статика 4

1. Основни понятия и аксиоми на статиката 4

2. Система от сближаващи се сили 6

3. Плоска система от произволно разположени сили 9

4. Концепцията за фермата. Изчисление на ферми 11

5. Пространствена система от сили 11

II. Точкова и твърда кинематика 13

1. Основни понятия на кинематиката 13

2. Транслационно и въртеливо движение на твърдо тяло 15

3. Плоскопаралелно движение на твърдо тяло 16

III. Динамика на точка 21

1. Основни понятия и определения. Законите на динамиката 21

2. Общи теореми за динамиката на точка 21

Сила на материалите22

1. Основни понятия 22

2. Външни и вътрешни сили. Раздел метод 22

3. Понятие за напрежение 24

4. Разтягане и компресия на прав прът 25

5. Преместване и смачкване 27

6. Усукване 28

7. Напречно огъване 29

8. Изкривяване. Същността на явлението изкривяване. Формулата на Ойлер. Критично напрежение 32

Теорията на механизмите и машините 34

1. Структурен анализ на механизмите 34

2. Класификация на плоските механизми 36

3. Кинематично изследване на плоски механизми 37

4. гърбични механизми 38

5. Зъбни механизми 40

6. Динамика на механизмите и машините 43

Библиография45

ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНИКА

аз... Статика

1. Основни понятия и аксиоми на статиката

Науката за общите закони на движението и равновесието на материалните тела и за произтичащите от това взаимодействия между телата се нарича теоретична механика.

Статиканаречен раздел по механика, който излага общото учение за силите и изучава условията на равновесие на материалните тела под въздействието на силите.

Абсолютно солиднатакова тяло се нарича, разстоянието между всякакви две точки на което винаги остава постоянно.

Нарича се величина, която е количествена мярка за механичното взаимодействие на материалните тела на сила.

Скаларни количества- това са тези, които се характеризират изцяло с числената си стойност.

Векторни количества -това са тези, които освен числената си стойност се характеризират и с посока в пространството.

Силата е векторна величина(Фиг. 1).

Силата се характеризира с:

- посока;

- числова стойност или модул;

- точката на приложение.

Направо дЕ, по който е насочена силата, се нарича линия на действие на сила.

Съвкупността от сили, действащи върху всяко твърдо тяло, се нарича система от сили.

Тяло, което не е прикрепено към други тела, на което може да се предаде всяко движение в пространството от дадено положение, се нарича Безплатно.

Ако една система от сили, действащи върху свободно твърдо тяло, може да бъде заменена с друга система, без да се променя състоянието на покой или движение, в което се намира тялото, тогава такива две системи от сили се наричат еквивалентен.

Нарича се системата от сили, под действието на които свободно твърдо тяло може да бъде в покой балансиранили еквивалентна на нула.

Полученото -това е сила, която сама замества действието на дадена система от сили върху твърдо тяло.

Сила, равна на резултантната по модул, точно срещу нея по посока и действаща по една и съща права линия, се нарича балансираща сила.

Външенсе наричат ​​силите, действащи върху частиците на дадено тяло от страната на други материални тела.

Вътрешенсе наричат ​​силите, с които частиците на дадено тяло действат една върху друга.

Силата, приложена към тялото в която и да е точка от него, се нарича фокусиран.

Наричат ​​се силите, действащи върху всички точки от даден обем или дадена част от повърхността на тялото разпределени.

Аксиома 1... Ако върху свободно абсолютно твърдо тяло действат две сили, то тялото може да бъде в равновесие, ако и само ако тези сили са равни по големина и са насочени по една права линия в противоположни посоки (фиг. 2).

Аксиома 2... Действието на една система от сили върху абсолютно твърдо тяло не се променя, ако към него се добави или извади балансирана система от сили.

Следствие от 1-ва и 2-ра аксиоми... Действието на сила върху абсолютно твърдо тяло няма да се промени, ако точката на приложение на силата по нейната линия на действие се прехвърли в която и да е друга точка на тялото.

Аксиома 3 (аксиома на паралелограма на силите)... Две сили, приложени към тяло в една точка, имат резултат, приложен в една и съща точка и изобразен от диагонала на успоредник, изграден върху тези сили, както отстрани (фиг. 3).

Р = Ф 1 + Ф 2

вектор Рравен на диагонала на изградения върху векторите успоредник Ф 1 и Ф 2 се нарича геометрична сума от вектори.

Аксиома 4... При всяко действие на едно материално тяло върху друго има реакция със същата величина, но противоположна по посока.

Аксиома 5(принцип на втвърдяване). Балансът на променливо (деформируемо) тяло, което е под действието на дадена система от сили, няма да бъде нарушено, ако тялото се счита за втвърдено (абсолютно твърдо).

Тяло, което не е прикрепено към други тела и може да извършва всякакви движения в пространството от дадено положение, се нарича Безплатно.

Тяло, чиито движения в пространството са възпрепятствани от някакво друго, закрепено или в контакт с него, се нарича несвободен.

Всичко, което ограничава движението на дадено тяло в пространството, се нарича комуникация.

Силата, с която тази връзка действа върху тялото, възпрепятствайки едно или друго негово движение, се нарича от силата на реакцията на връзкатаили комуникационна реакция.

Комуникационната реакция е насоченав посока, обратна на тази, където връзката пречи на тялото да се движи.

Аксиома на връзките.Всяко несвободно тяло може да се счита за свободно, ако изхвърлите връзките и замените тяхното действие с реакциите на тези връзки.

2. Система от сближаващи се сили

Сближаванесе наричат ​​сили, чиито линии на действие се пресичат в една точка (фиг. 4а).

Системата от сближаващи се сили има резултатенравна на геометричната сума (главен вектор) на тези сили и приложена в точката на тяхното пресичане.

Геометрична сума, или основен векторняколко сили е изобразено от затварящата страна на изградения от тези сили полигон на мощността (фиг. 4б).

2.1. Проекция на сила върху ос и върху равнина

Проекцията на силата върху остасе нарича скаларна стойност, равна на дължината на отсечката, взета със съответния знак, затворена между проекциите на началото и края на силата. Проекцията има знак плюс, ако движението от началото й до края става в положителна посока на оста, и знак минус, ако е отрицателно (фиг. 5).

Проекция на осовата силае равно на произведението на модула на силата от косинуса на ъгъла между посоката на силата и положителната посока на оста:

Ф х = Ф cos.

Проекцията на силата върху равнинатанаречен вектор между проекциите на началото и края на силата върху тази равнина (фиг. 6).

Ф xy = Ф cos В

Ф х = Ф xy cos = Ф cos В cos

Ф г = Ф xy cos = Ф cos В cos

Сума векторна проекцияна която и да е ос е равна на алгебричната сума от проекциите на членовете на векторите върху една и съща ос (фиг. 7).

Р = Ф 1 + Ф 2 + Ф 3 + Ф 4

Р х = ∑Ф ix Р г = ∑Ф iy

За равновесие на системата от сближаващи се силинеобходимо и достатъчно е изграденият от тези сили полигон на мощността да бъде затворен - това е геометрично условие на равновесие.

Условие на аналитичното равновесие. За равновесието на системата от сближаващи се сили е необходимо и достатъчно сумата от проекциите на тези сили върху всяка от двете координатни оси да бъде равна на нула.

Ф ix = 0 ∑Ф iy = 0 Р =

2.2. Теорема за трите сили

Ако свободно твърдо тяло е в равновесие под действието на три неуспоредни сили, лежащи в една равнина, тогава линиите на действие на тези сили се пресичат в една точка (фиг. 8).

2.3. Момент на сила спрямо центъра (точката)

Моментът на сила спрямо центъра се нарича количество, равно на взето със съответния знак, произведението на модула на силата на дължината з(фиг. 9).

М = ± Ф· з

Перпендикулярно зпадна от центъра Она линията на действие Фе наречен сила на рамото Fспрямо центъра О.

Моментът има знак плюсако силата се стреми да завърти тялото около центъра Ообратно на часовниковата стрелка и знак минус- ако по посока на часовниковата стрелка. методичен надбавкаКнига >> Философия

Образователни надбавкавключва 10 ... за създаване на една напълно нова наука - класиката механика... Класически механика- науката за законите на движението ... на оптоелектронните устройства, областта на научните и техническиизползване). 8.Как се използват технологиите в...

  • Техническиексплоатация на превозни средства в селското стопанство

    Учебно ръководство >> Транспорт

    ...: Ю.Г. Корепанов Т38 Техническиексплоатация на превозни средства в селското стопанство: образователен-методичен надбавка/ Ю.Г. Корепанов. ... механика... Целта на курсовия проект: Задълбочаване и консолидиране на теоретични и практически знания по темата " Технически ...

  • производство техническиинфраструктура на обслужващите предприятия на ТМО

    Курсова работа >> Транспорт

    За релакс; главна стая ( механика); стаи за пушачи. За съхранение на технологични дрехи... Образователни-методичен надбавка... - Тюмен: ТюмГНГУ, 1996 .-- 245 с. Наполски Г. М. Технологично проектиране на автотранспортни предприятия и гари технически ...

  • Образователни- познанска практика в Камчатския държавен технически университет

    Отчет за практиката >> Педагогика

    Корабни електроцентрали, навигация, теоретична механика, физическо възпитание, хладилни машини и ... методичени друга работа на персонала на отдела. Подготовка на учебници, образователен Ползии други ръководства. Насърчаване на научните и технически ...

  • Техническа механика. Верейна Л.И., Краснов М.М.

    8-мо изд. - М .: 2014. - 352 с.

    Учебникът е предназначен за изучаване на учебния предмет "Техническа механика" и е част от учебно-методическия комплект по дисциплини от общопрофесионалния цикъл за техническите специалности. Изложени са основите на теоретичната механика, устойчивостта на материалите, частите и механизмите на машините; са дадени примери за изчисления. Дадена е информация за основните методи за промяна на механичните свойства на материалите и тенденциите в развитието на машинните и механизмни конструкции. Учебникът може да се използва при изучаване на общата професионална дисциплина OP.02 "Техническа механика" в съответствие с Федералния държавен образователен стандарт за професионално образование по специалности от технически профил. За ученици от институции за средно професионално образование.

    Формат: pdf(2014, 352 с.)

    Размерът: 17.3 Mb

    Гледайте, изтегляйте: drive.google

    Формат: pdf(2013, 352 с.)

    Размерът: 9,6 MB

    Гледайте, изтегляйте: drive.google

    СЪДЪРЖАНИЕ
    Въведение 5
    Глава 1. Теоретична механика 8
    1.1. Основни понятия и аксиоми на статиката 8
    1.2. Взаимоотношенията и техните реакции 11
    1.3. Плоска система от сили 15
    1.4. Елементи на теорията на триенето 23
    1.5. Система за пространствена сила 26
    1.6. Определяне на центъра на тежестта 32
    1.7. Кинематика на точката 39
    1.8. Най-простите движения на твърдо тяло 45
    1.9. Трудно движение на точка 54
    1.10. Добавяне на две ротационни движения 58
    1.11. Закони на динамиката, уравнения на движението на материална точка. Принцип D „Alamber 66
    1.12. Сили, действащи върху точки на механична система 70
    1.13. Теорема за движението на центъра на масата на механична система 72
    1.14. Работа на силата 75
    1.15. Мощност 80
    1.16. Ефективност 81
    1.17. Моменти на инерция на твърдо тяло 82
    1.18. Теореми за промяната в количеството движение на материална точка и механична система 84
    1.19. Теорема за промяната на ъгловия импулс на материална точка 90
    1.20. Теоремата за промяната на ъгловия импулс на механична система 92
    1.21. Теоремата за промяната на кинетичната енергия на материална точка 94
    1.22. Диференциални уравнения за транслационно движение на твърдо тяло 96
    1.23. Диференциалното уравнение на въртеливото движение на твърдо тяло около фиксирана ос 96
    Глава 2. Основи на якостта на материалите 99
    2.1. Основни понятия 99
    2.2 Разтягане и компресиране 101
    2.3, Основни механични свойства на материалите 108
    2.4. Изчисления на якост на опън и натиск 110
    2.5. Срязване и смачкване 111
    2.6. Торсия 114
    2.7. Право напречно огъване 120
    2.8. Определяне на премествания на огъване 144
    2.9. Теория на пределните напрегнати състояния - 150
    2.10. Разбиране на устойчивостта на умора 160
    2.11. Якост при динамични натоварвания 168
    2.12. Стабилност при аксиално натоварване на пръта 170
    2.13. Разкриване на статичната неопределеност на прътовите системи 180
    Глава 3, Части и механизми на машини 191
    3.1. Машини и техните основни елементи 191
    3.2. Основни критерии за производителност и изчисляване на машинни части 194
    3.3. Инженерни материали 202
    3.4. Части на ротационното движение 207
    3.5. Части на тялото 208
    3.6. Пружини и пружини 211
    3.7. Постоянни връзки на части 213
    3.8. Разглобяеми връзки на части 233
    3.9. Втулкови лагери 247
    3.10. Търкалящи лагери 253
    3.11. Съединители 256
    3.12. Триещи зъбни колела - 260
    3.13. Ремъчни задвижвания 261
    3.14. Скоростни задвижвания 270
    3.15. Червячни зъбни колела 288
    3.16. Верижни задвижвания 300
    3.17. Плъзгаща винтова гайка 308
    3.18. Подвижна гайка 312
    3.19. Рейка и зъбно колело 314
    3.20. Колянови механизми 316
    3.21. Кобилни механизми 317
    3.22. Гърбични механизми 319
    3.23. Обща информация за 320 скоростни кутии
    Глава 4. Промяна на механичните свойства на материалите 325
    4.1. Основните методи за промяна на механичните свойства 325
    4.2. Обработка с пластична деформация на втвърдяване 326
    4.3. Подобряване на износоустойчивостта на повърхностните слоеве 328
    4.4. Повърхностни покрития 329
    4.5. Укрепване на повърхностни слоеве чрез химико-термична обработка 331
    4.6. Закаляване на водещия винт 332
    Приложения 334
    Литература 347

    Учебникът е създаден за професии, свързани с металообработване.
    Изложени са основите на теоретичната механика, устойчивостта на материалите, частите и механизмите на машините; са дадени примери за изчисления. Дадена е информация за основните методи за подобряване на механичните свойства на материалите и тенденциите в развитието на конструкциите на машини и механизми.

    Връзките и техните реакции.
    Тяло, което може да извършва всякакви движения в пространството, се нарича свободно; пример за свободно тяло е самолет или снаряд, летящ във въздуха. В различни видове структури и структури обикновено се срещаме с тела, чиито премествания са ограничени. Такива тела се наричат ​​несвободни. Тяло, което ограничава свободата на движение на твърдо тяло, е връзка по отношение на него. Ако силите, приложени към тялото, са склонни да го преместят в една или друга посока и връзката предотвратява такова движение, тогава тялото ще действа върху връзката със силата на натиск върху връзката.

    СЪДЪРЖАНИЕ
    Използвана основна нотация
    Въведение
    Раздел 1. Теоретична механика
    1.1. Основни понятия и аксиоми на статиката
    1.2. Връзките и техните реакции
    1.3. Плоска система от сили
    1.4. Елементи на теорията на триенето
    1.5. Пространствена система от сили
    1.6. Определяне на центъра на тежестта
    1.7. Точкова кинематика
    1.8. Най-простите движения на твърдо тяло
    1.9. Законите на динамиката, уравненията на движението на материална точка, принцип D "Alamber"
    1.10. Сили, действащи върху точки на механична система
    1.11. Теорема за движението на центъра на масата на механична система
    1.12. Работа на сила
    1.13. Мощност
    1.14. Ефективност
    Раздел 2. Основи на якостта на материалите
    2.1. Основни понятия
    2.2. Разтягане и притискане
    2.3. Основни механични характеристики на материалите
    2.4. Изчисления на якост на опън и натиск
    2.5. Срязване и смачкване
    2.6. Усукване
    2.7. Прав завой
    2.8. Определяне на премествания при огъване по метода на Верещагин
    2.9. Изчисляване на пръта за комбинирано действие на усукване и огъване
    2.10. Сила при динамични натоварвания
    2.11. Стабилност при аксиално натоварване на шината
    2.12. Разкриване на статичната неопределеност на прътовите системи
    Раздел 3. Части и механизми на машините
    3.1. Машини и техните основни елементи
    3.2. Основните критерии за производителност и изчисляване на машинните части
    3.3 Инженерни материали
    3.4. Подробности за ротационните движения
    3.5 Части на тялото
    3.6 Пружини и пружини
    3.7 Постоянни връзки на части
    3.8 Разглобяеми връзки на части
    3.9. Плъзгащи лагери
    3.10. Търкалящи се лагери
    3.11. Съединители
    3.12. Триещи предавания
    3.13. Ремъчно предаване
    3.14. Скоростна трансмисия
    3.15. Червячни зъбни колела
    3.16. Верижно предаване
    3.17. Плъзгане винт-гайка на трансмисията
    3.18. Трансмисия с търкалящи се винт-гайка
    3.19. Зъбни колела и зъбни колела
    3.20. Манилови механизми
    3.21. Рокерни механизми
    3.22. гърбични механизми
    3.23. Обща информация за скоростните кутии
    Раздел 4. Подобряване на механичните свойства на материалите и конструкциите
    4.1. Основните начини за подобряване на механичните свойства
    4.2. Обработка на втвърдяване чрез пластична деформация
    4.3. Повишена устойчивост на износване на повърхностните слоеве
    4.4. Повърхностни покрития
    4.5. Укрепване на повърхностните слоеве чрез химическа термична обработка
    4.6. Подсилване на водещи винтове
    Заключение. Тенденции в развитието на конструкциите на машини и механизми
    Приложения
    1. Горещовалцувани стоманени ъгли с равни фланци (съгласно GOST 8509-93)
    2. Горещовалцувани стоманени неравни ъгли (съгласно GOST 8510-86)
    3. Горещовалцувани стоманени канали (в съответствие с GOST 8240-89)
    4. Горещовалцувани стоманени I-греди (съгласно GOST 8239-89)
    5. Конвенционални графични обозначения в диаграми. Елементи на кинематиката (съгласно GOST 2.770-68 *)
    Библиография.


    Изтеглете безплатно електронна книга в удобен формат, гледайте и четете:
    Изтеглете книгата Техническа механика, Верейна Л.И., 2015 - fileskachat.com, бързо и безплатно изтегляне.

    • Технологично оборудване за машиностроително производство, Черпаков Б.И., Верейна Л.И., 2010г.
    • Курс по материалознание във въпроси и отговори, Богодухов С.И., Гребенюк В.Ф., Синюхин А.В., 2005 г.
    • Надеждност и диагностика на автоматични системи за управление, Белоглазов И.Н., Кривцов А.Н., Куценко Б.Н., Суслова О.В., Ширгладзе А.Г., 2008 г.