РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВО РГУПС)

  УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе - начальник учебно-методического управления М.А. Кравченко

30.06.2018 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Теоретическая механика"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1С.Б "Теоретическая механика"

по Учебному плану

в соответствии с ФГОС ВО по специальности

23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства

Специализация

№ 2 Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование

Квалификация выпускника "Инженер "

Ростов-на-Дону

2018 г.

 



 






Автор-составитель к.т.н., доц. Олешко Сергей Борисович предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины 1С.Б "Теоретическая механика" в качестве материала для проектирования Образовательной программы РГУПС и осуществления учебно-воспитательного процесса по федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования.

Рабочая программа дисциплины рассмотрена на кафедре "Теоретическая механика".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

д.ф-м.н., проф. Чебаков Михаил Иванович, Зав. отделом, НИИМиПМ ЮФУ.





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1СБ_Теоретическая м_С_23.05.01_во_234_Термех_п31470_36684.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Теоретическая механика".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 09.08.2017 № 15.

Целью дисциплины "Теоретическая механика" является фундаментальная подготовка в составе других базовых дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника общекультурных, общепрофессиональных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с видами профессиональной деятельности, предусмотренными учебным планом.

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

подготовка обучающегося по разработанной в университете Образовательной программе к успешной аттестации планируемых результатов освоения дисциплины;

подготовка обучающегося к освоению дисциплин "Детали машин и основы конструирования", "Сопротивление материалов (практикум)", "Теория механизмов и машин";

подготовка обучающегося к защите выпускной квалификационной работы;

развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.


Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения Образовательной программы

Планируемый результат освоения дисциплины Планируемый результат освоения Образовательной программы

Знает: основные законы механики, основные виды механизмов, классификацию, их функциональные возможности и области применения

Умеет: применять математические методы, физические законы и вычислительную технику для решения практических задач

Имеет навыки: Основными законами и методами механики

ОК-1 - способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу

Знает: методы расчета кинематических и динамических параметров движения механизмов

Умеет: применять математические методы, физические законы и вычислительную технику для решения практических задач

Имеет навыки: Основными законами и методами механики

ОПК-5 - способностью на научной основе организовать свой труд, самостоятельно оценивать результаты своей деятельности

Знает: методы расчета кинематических и динамических параметров движения механизмов

Умеет: выделять конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей деятельности

Имеет навыки: Основными законами и методами механики

ОПК-6 - способностью самостоятельно или в составе группы осуществлять научную деятельность, реализуя специальные средства и методы получения нового знания

Место дисциплины 1С.Б "Теоретическая механика" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1С Образовательной программы. Дисциплина входит в состав базовой части (Б).

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Математика", "Физика".

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 5 лет. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 5 лет очное, 5.8 лет заочное.

Обозначения-аббревиатуры учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: ЗДС, ТДВ, ТДС.

Дисциплина реализуется в 2, 3, 4 семестрах.

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Вид обучения: 5 лет очное

Общая трудоемкость данной дисциплины 11 зачетных единиц, или 396 часов, в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП); по учебным занятиям КРОП с учетом ИЗ и КСР, составляет 152 часа.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
2 3 4
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 144 144 48 48 48
Лекции (Лек) 96 96 32 32 32
Лабораторные работы (Лаб)          
Практические, семинары (Пр) 48 48 16 16 16
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
8 8 3 2 3
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 163   57 49 57
Контрольная работа (К)          
Расчетно-графическая работа (РГР) 45   15 15 15
Курсовая работа (КР)          
Курсовой проект (КП)          
Самоподготовка 118   42 34 42
Контроль, всего и в т.ч. 81   36 9 36
Экзамен (Экз) 72   36   36
Зачет (За) 9     9  
Общая трудоемкость, часы 396 152 144 108 144
Зачетные единицы (ЗЕТ) 11   4 3 4

Вид обучения: 5.8 лет заочное

Общая трудоемкость данной дисциплины 11 зачетных единиц, или 396 часов, в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП); по учебным занятиям КРОП с учетом ИЗ и КСР, составляет 29 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в заезде
2 3 4 5 6
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 20 20 2 4 2 6 6
Лекции (Лек) 8 8 2   2 2 2
Лабораторные работы (Лаб) 2 2         2
Практические, семинары (Пр) 10 10   4   4 2
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
9 9 1 2 1 3 2
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 345   33 93   95 124
Контрольная работа (К)              
Расчетно-графическая работа (РГР) 45     15   15 15
Курсовая работа (КР)              
Курсовой проект (КП)              
Самоподготовка 300   33 78   80 109
Контроль, всего и в т.ч. 22     9   4 9
Экзамен (Экз) 18     9     9
Зачет (За) 4         4  
Общая трудоемкость, часы 396 29 36 108 3 108 141
Зачетные единицы (ЗЕТ) 11            

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Содержание дисциплины

Семестр № 2

1. Простейшие понятия и аксиомы статики. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-6)

1.1. Основные понятия и аксиомы статики: 1) Понятие силы. 2) Аксиомы статики.

1.2. Связи: 1) Виды связей и их реакции. 2) Принцип освобождаемости от связей. 3) Простейшие теоремы статики.

2. Плоская и пространственная система сил. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-6)

2.1. Система сходящихся сил: 1) Равнодействующая двух сил. 2) Проекция силы на ось. 3) Силовой многоугольник. 4) Равнодействующая системы сходящихся сил.

2.2. Теория моментов: 1) Алгебраический момент силы относительно точки. 2) Векторный момент силы относительно точки и относительно оси. 3) Пара сил. 4) Алгебраический и векторный момент пары сил. 5) Теорема о парах сил и операциях с ними.

2.3. Элементы статики: 1) Основная теорема статики. 2) Лемма о параллельном переносе силы. 3) Условия равновесия произвольной пространственной системы сил. 4) Частные случаи равновесия произвольной системы сил. 5) Теорема Вариньона.

3. Центр тяжести. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-5)

3.1. Система параллельных сил : 1) Центр системы параллельных сил. 2) Методы определения центра тяжести твердого тела. 3) Определения центра тяжести простейших тел.

4. Теория трения. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-5)

4.1. Силы трения: 1) Законы Кулона. 2) Коэффициент сцепления. 3) Коэффициент трения скольжения. 4) Угол и конус трения. 5) Трение скольжения. 6) Трение качения. 7) Коэффициент трения качения.

5. Простейшие виды движения. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-5)

5.1. Кинематика точки: 1) Основные кинематические характеристики движения. 2) Способы задания движения точки. 3) Определение скорости точки при различных способах задания ее движения . 4) Ускорение точки. 5) Определение ускорерия точки при координатном способе задания ее движения. 6) Естественные оси. 7) Разложение ускорения точки на касательное и нормальное.

5.2. Простейшие движения твердого тела: 1) Поступательное движение твердого тела. 2) Теорема о скоростях и ускорениях при поступательном движении твердого тела. 3) Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. 4) Угловая скорость, угловое ускорение. 5) Скоростьи ускорение точки твердого тела.

Семестр № 3

6. Плоскопараллельное движение твердого тела. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-6)

6.1. Плоскопараллельное движение твердого тела. Скорости точек плоской фигуры: 1) Разложение плоского движения на поступательное движение вместе с полюсом и вращательное движение вокруг оси, проходящей через полюс. 2) Определение скоростей точек плоской фигуры. 3) Мгновенный центр скоростей (МЦС) и способы его нахождения .

6.2. Плоскопараллельное движение твердого тела. Ускорения точек плоской фигуры: 1) Определение ускорений точек тела 2) Мгновенный центр ускорений (МЦУ) и его нахождение .

7. Сложное движение точки. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-6)

7.1. Абсолютная скорость и абсолютное ускорение при сложном движении: 1) Сложное движение точки.(абсолютноое, переносное и относительное движение). 2)Теорема о сложении скоростей при сложном движении . 3) Ускорение точки при сложном движении .(теорема Кориолиса) 4) Ускорение Кориолиса - величина и направление. 5) Случаи, когда ускорение Кориолиса равно нулю.

8. Сферическое движение. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-6)

8.1. Сферическое движение твердого тела: 1) Движение твердого тела вокруг неподвижной точки или сферическое движение. 2)Углы Эйлера. 3) Уравнения движения твердого тела вокруг неподвижной точки .

9. Динамика материальной точки. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-5, ОПК-6)

9.1. Динамика свободной и несвободной материальной точки:: 1) Дифференциальные уравнения движения материальной точки . 2) Две основные задачи динамики 3) Способы интегрирования дифференциальных уравнений движения материальной точки .

9.2. Колебательное движение материальной точки с одной степенью свободы:: 1) Движение под действием упругой силы. 2) Гармонические колебания. 3) Амплитуда, период колебаний. 4) Движение под действием упругой силы и силы сопротивления. 5) Затухающие колебания. 6) Логарифмический декремент затухания. 7) Движение под действием упругой силы и периодической силы . 8)Вынужденные колебания 9)Явление резонанса. 10) Влияние сопротивления на вынужденные колебания .

Семестр № 4

10. Общие теоремы динамики. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-5, ОПК-6)

10.1. Механическая система: 1) Внешние и внутренние силы. 2) Теорема о внешних и внутренних силах.

10.2. Общие теоремы динамики. Теоремы о движении центра масс и об изменении количества движения:: 1) Количество движения точки и системы 2) Элементарный и полный импульс силы. 3) Теорема о движении центра масс системы. 4) Теорема об изменении количества движения системы. 5) Закон сохранения движения центра масс 6) Закон сохранения количества движения.

10.3. Общие теоремы динамики. Теорема об изменении кинетического момента:: 1) Момент инерции твердого тела относительно точки ( полярный момент инерции) и относительно оси (осевой момент инерции). 2) Теорема Гюйгенса–Штейнера о моментах инерции относительно параллельных осей. 3) Радиус инерции. 4) Теорема об изменении кинетического момента 5) Моменты инерции некоторых тел: стержня, диска, кольца, однородного цилиндра, пластины.

11. Полная механическая энергия системы. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-6)

11.1. Теорема об изменении кинетической энергии: материальной точки и механической системы: 1) Кинетическая энергия твердого тела. 2) Определение кинетической энергии твердого тела: при поступательном движении, при вращении вокруг неподвижной оси, при плоско-параллельном движении. 3) Вычисление элементарной работы силы при различных способах задания движения точки. 4) Полная работа силы. 5) Вычисление работы силы тяжести, силы трения, упругой силы. 6) Работа силы, приложенной к твердому телу, вращающемуся вокруг неподвижной оси. 7) Элементарная работа сил, действующих на свободное твердое тело. 8) Теорема об изменении кинетической энергии для неизменяемых систем.

11.2. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии: 1) Потенциальное силовое поле. 2) Силовая функция. 3) Работа сил, действующих на точку в потенциальном силовом поле. 4) Поверхности уровня. 5) Потенциальная энергия. 6) Закон сохранения энергии.

12. Принципы механики. (Компетенция/и ОК-1, ОПК-6)

12.1. Принцип Даламбера и принцип возможных перемещений: 1) Общая характеристика принципов механики. 2) Сила инерции. 3) Принцип Даламбера для материальной точки. 4) Принцип Даламбера для системы. 5) Возможные перемещения . 6) Принцип возможных перемещений.

12.2. Общее уравнение динамики системы: 1) Обобщенные координаты, обобщенные скорости, обобщенные силы. 2) Общее уравнение динамики системы. 3) Общее уравнение динамики системы в обобщенных координатах. 4) Принцип Гамилбтона - Остроградского.

13. Уравнения Лагранжа 2 рода. (Компетенция/и ОК-1)

13.1. Работа обобщенных сил: 1) Элементарная работа силы и системы сил в обобщенных координатах. 2) Вычисление обобщенных сил.

13.2. Уравнения Лагранжа второго рода: 1) Уравнения Лагранжа второго рода для системы с произвольными связями. 2) Идеальные связи. 3) Уравнения Лагранжа второго рода для системы с идеальными связями.


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 3      
2 13 8   42
3 3 2    
4 4 2    
5 9 4    
6 8 4   34
7 8 4    
8 4 2    
9 12 6    
10 9 4   42
11 9 4    
12 8 4    
13 6 4    
Итого 96 48   118
В т.ч. по интерактивным формам 8 8    

Лабораторный практикум

Не предусмотрено.


Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 2
2 Равновесие сходящейся системы сил. Равновесие плоской системы сил. Расчет ферм. 4
Равновесие пространственной системы сил 4
3 Центр тяжести 2
4 Решение задач с учетом трения. 2
5 Расчет кинематических характеристик движущейся точки по уравнениям ее движения 2
Вращательное движение 1
Преобразование движений 1
Семестр № 3
6 МЦС, расчет скоростей точек тела при плоско-параллельном движении 2
МЦУ, расчет ускорений точек тела при плоско-параллельном движении 2
7 Сложение скоростей при сложном движении точки 2
Сложение ускорений при сложном движении точки. Кориолисово ускорение. 2
8 Решение задач на сферическое движение 2
9 Две основные задачи динамики точки 4
Колебательное движение материальной точки 2
Семестр № 4
10 Применение теоремы о движении центра масс 1
Применение теоремы об изменении количества движения 1
Применение теоремы об изменении кинетического момента 2
11 Работа и мощность. Применение теоремы об изменении кинетической энергии 4
12 Использование принципа Даламбера и принципа возможных перемещений 2
Использование общего уравнения динамики при решении задач динамики. 2
13 Использование уравнений Лагранжа 2 рода при решении задач динамики. 4

Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 2
2 Расчет ферм 15
Равновесие системы тел 14
Статически определимые и статически неопределимые системы 13
Семестр № 3
6 Свободное движение тела 19
Сложение вращений твердого тела вокруг параллельных и пересекающихся осей 15
Семестр № 4
10 Динамика относительного движения точки 6
Малые свободные колебания механической системы с двумя (или n) степенями свободы.Собственные частоты и коэффициенты формы 27
Использование обобщенных координат при решении статических задач 4
Вариационные интегральные принципы классической механики 5

Объем самостоятельного изучения учебного материала (самоподготовка) по виду обучения 5.8 лет заочное составляет 300 час.


Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине

№ п/п Библиографическое описание
1 Теоретическая механика. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов технических специальностей / С.Б. Олешко; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/ Д, 2017

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения Образовательной программы

Компетенция Указание (+) этапа формирования в процессе освоения ОП (семестр)
2 3 4
ОК-1 + + +
ОПК-5 + + +
ОПК-6 + + +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОК-1 2 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
ОПК-5 2 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
ОПК-6 2 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.

Описание шкал оценивания компетенций

Значение оценки Уровень освоения компетенции Шкала оценивания (для аттестационной ведомости, зачетной книжки, документа об образования) Шкала оценивания (процент верных при проведении тестирования)
Балльная оценка - "удовлетворительно". Пороговый Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, который имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 59%
Балльная оценка - "хорошо". Базовый Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, твердо знающему программный материал, грамотно и по существу его излагающему, который не допускает существенных неточностей в ответе, правильно применяет теоретические положения при решении практических работ и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения. От 60% до 84%
Балльная оценка - "отлично". Высокий Оценка «отлично» выставляется обучающемуся, глубоко и прочно усвоившему программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагающему, в ответе которого тесно увязываются теория с практикой. При этом обучающийся не затрудняется с ответом при видоизменении задания, показывает знакомство с литературой, правильно обосновывает ответ, владеет разносторонними навыками и приемами практического выполнения практических работ. От 85% до 100%
Дуальная оценка - "зачтено". Пороговый, Базовый, Высокий Оценка «зачтено» выставляется обучающемуся, который имеет знания, умения и навыки, не ниже знания только основного материала, может не освоить его детали, допускать неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 100%
Балльная оценка - "неудовлетворительно", Дуальная оценка - "не зачтено". Не достигнут Оценка «неудовлетворительно, не зачтено» выставляется обучающемуся, который не знает значительной части программного материала, допускает ошибки, неуверенно выполняет или не выполняет практические работы. От 0% до 39%

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

Типовые контрольные задания

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрено.


Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты

1) Определение реакций опор плоского тела;;

2) Определение реакций связей пространственного тела;;

3) Расчет кинематических характеристик точки по заданным уравнениям движения;;

4) Расчет плоского механизма;;

5) Расчет сложного движения точки в общем случае переносного движения;;

6) Интегрирование основного уравнения динамики;;

7) Применение теоремы об изменении кинетической энергии к расчету механической системы;;

8) Применение общего уравнения динамики для определения ускорения элементов механической системы;;

9) Применение уравнений Лагранжа 2-го рода при исследовании движения механической системы.


Перечни сопоставленных с ожидаемыми результатами освоения дисциплины вопросов (задач):

Экзамен. Семестр № 2

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Теоретическая механика и ее место среди наук. Предмет и задачи статики.
2) Аксиомы статики.
3) Основные понятия статики: сила, система сил, равнодействующая, главный вектор и главный момент системы сил.
4) Связи и реакции связей. Основные виды связей.
5) Основная теорема статики о приведении системы сил к заданному центру.
6) Момент силы относительно точки как вектор.
7) Определение положения центра тяжести. Формула центра системы коллинеарных сил.
8) Теорема Вариньона.
9) Теорема о трех силах.
10) Пара сил. Момент пары сил как вектор. Теория пар сил.
11) Основная теорема статики о приведении системы сил к заданному центру.
12) Момент силы относительно оси. Случаи, когда он равен нулю.
13) Теорема о параллельном переносе силы.
14) Система сходящихся сил. Основное свойство системы сходящихся сил.
15) Аналитические условия равновесия сходящейся системы сил
16) Аналитические условия равновесия плоской системы сил.
17) Плоская система сил. Основное свойство плоской системы сил
18) Аналитические условия равновесия произвольной системы сил
19) Возможные случаи приведения произвольной системы сил.
20) Законы трения качения.
21) Законы трения скольжения.
22) Основные кинематические характеристики движения.
23) Способы задания движения точки.
24) Определение скорости и ускорения точки при векторном способе задания ее движения.
25) Скорость при координатном способе задания движения точки.
26) Ускорение при координатном способе задания движения точки.
27) Естественные оси. Разложение ускорения точки на касательное и нормальное ускорения.
28) Поступательное движение твердого тела. Теорема о траекториях, скоростях и ускорениях точек тела при поступательном движении.
29) Векторы угловой скорости и углового ускорения. Выражение скоростей и ускорений точек вращающегося тела в виде векторных произведений (формула Эйлера).
30) Скорости и ускорения точек тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.
31) Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Уравнение вращательного движения. Угловая скорость и угловое ускорение.

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Определение траектории точки при различных способах задания её движения.
2) Определение скорости точки при различных способах задания её движения.
3) Определение ускорения точки при различных способах задания её движения.
4) Определение радиуса кривизны траектории точки при различных способах задания её движения
5) Определение нормального и тангенциального ускорения точки при различных способах задания её движения.
6) Определение скорости точек тела, вращающегося вокруг неподвижного центра.
7) Определение ускорения точек тела, вращающегося вокруг неподвижного центра.
8) Определение траекторий точек тела, вращающегося вокруг неподвижного центра.
9) Определение скоростей точек при плоском движении.
10) Определение ускорений точек при плоском движении.
11) Нахождение мгновенного центра скоростей (МЦС).
12) Способы определения мгновенного центра ускорений (МЦУ).
13) Определение скоростей и ускорений точек при вращательном движении вокруг неподвижной оси.
14) Определение скорости при сложном движении точки.
15) Определение ускорения при сложном движении точки (переносное движение – поступательное).
16) Определение ускорения при сложном движении точки (переносное движение – вращательное).
17) Определение ускорения Кориолиса.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Задача на определение кинематических характеристик движения точки при векторном способе задания ее движения.
2) Задача на определение кинематических характеристик движения точки при координатном способе задания ее движения.
3) Задача на определение кинематических характеристик движения точки при естественном способе задания ее движения .
4) Задача на определение кинематических характеристик движения точек при вращательном движения тела.
5) Задача на определение кинематических характеристик движения точек при плоскопараллельном движения тела.
6) Задача на определение кинематических характеристик движения точки при сложном движения точки (переносное движение – поступательное).
7) Задача на определение кинематических характеристик движения точки при сложном движения точки (переносное движение – вращательное).

Зачет. Семестр № 3

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Плоскопараллельное движение твердого тела. Разложение плоского движения на поступательное движение вместе с полюсом и вращательное движение вокруг оси, проходящей через полюс.
2) Теорема о скоростях точек плоской фигуры и ее следствия.
3) Мгновенный центр скоростей.
4) Мгновенная ось вращения. Векторы угловой скорости и углового ускорения тела. Определение скоростей и ускорений точек тела.
5) Сложное движение точки (абсолютное, относительное и переносное движения).
6) Теорема о сложении скоростей при сложном движении.
7) Ускорение точки при сложном движении (теорема Кориолиса).
8) Мгновенный центр ускорений.
9) Движение твердого тела вокруг неподвижной точки или сферическое движение. Углы Эйлера. Уравнения движения твердого тела вокруг неподвижной точки.

10) Предмет динамики. Инерциальная система отсчета. Дифференциальные уравнения движения материальной точки
11) Механическая система. Внешние и внутренние силы. Связи и их классификация. Дифференциальные уравнения движения механической системы.
12) Две задачи динамики точки.
13) Свободные гармонические колебания материальной точки под действием восстанавливающей силы.
14) Вынужденные колебания. Явление резонанса.

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Выбор объекта исследования и изображение активных сил, действующих на объект исследования.
2) Замена связей, наложенных на объект исследования, их реакциями.
3)Аналитические условия равновесия системы сходящихся сил.
4) Аналитические условия равновесия произвольной плоской системы сил.
5) Аналитические условия равновесия произвольной пространственной системы сил.
6) Аналитические условия равновесия системы параллельных сил.
7) Аналитические условия равновесия системы пар сил.
8) Составление аналитических условий равновесия для системы сил, приложенных к объекту исследования.
9) Момент силы относительно точки как вектор.
10) Момент силы относительно оси. Случаи, когда он равен нулю.
11) Пара сил. Момент пары сил как вектор. Теория пар сил.
12) Равновесие сочлененных тел. Статически определимые и неопределимые системы.
13) Аналитические формулы для вычисления моментов силы относительно трех координатных осей.
14) Возможные случаи приведения произвольной системы сил.
15) Методы (способы) определения центра тяжести.
16) Формулы определения положения центра тяжести однородных тел: объемных, плоских и линейных.
17) Методы определения центра тяжести: эксперимент, разбиения и дополнения.
18) Трения скольжения. Определение коэффициента трения скольжения
19) Трения качения. Определение коэффициента трения качения.
20) Определение равнодействующей, главного вектора и главного момента системы сил.
21) Порядок решения прямых задач динамики точки.
22) Порядок решения обратных задач динамики точки.
23) Дифференциальные уравнения движения материальной точки
24) Интегрирование дифференциальных уравнений движения материальной точки в простейших случаях. Начальные условия.
25) Исследование свободных гармонических колебаний материальной точки под действием восстанавливающей силы.
26) Исследование вынужденных колебаний.
27) Исследование явления резонанса.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Задача на определение реакций связей для плоской системы сходящихся сил.
2) Задача на определение реакций связей для плоской системы параллельных сил.
3) Задача на определение реакций связей для произвольной плоской системы сил.
4) Задача на определение реакций связей для пространственной системы сходящихся сил
5) Задача на определение реакций связей для пространственной системы параллельных сил
6) Задача на определение реакций связей для произвольной пространственной системы сил.
7) Задача на определение центра тяжести линейных тел.
8) Задача на определение центра тяжести плоских тел.
9) Задача на определение центра тяжести объемных тел.
10) Задача на определение центра тяжести сложных тел.
11) Задача на определение коэффициента трения скольжения.
12) Задача на определение коэффициента трения качения.
13) Задача на равновесие сочлененных тел.
14) Прямая задача динамики материальной точки.
15) Обратная задача динамики материальной точки.
16) Задача на исследование свободных гармонических колебаний материальной точки под действием восстанавливающей силы.
17) Задача на исследование затухающих колебаний материальной точки.
18) Задача на исследование вынужденных колебаний

Экзамен. Семестр № 4

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Количество движения материальной точки и системы. Теорема об изменении количества движения.
2) Центр масс. Теорема о движении центра масс.
3) Осевые моменты инерции. Теоремы о моментах инерции. Примеры вычисления моментов инерции.
4) Момент количества движения точки и кинетический момент системы относительно центра и оси. Теорема об изменении кинетического момента.
5) Дифференциальные уравнения вращательного движения.
6) Теоремы об изменении количества движения, о движении центра масс и об изменении кинетического момента.
7) Работа силы на конечном пути. Вычисление работы некоторых сил. Теорема об изменении кинетической энергии.
8) Кинетическая энергия материальной точки и системы. Вычисление кинетической энергии при поступательном, вращательном и плоскопараллельном движении системы.
9) Сила инерции. Принцип Даламбера для материальной точки
10) Принцип Даламбера для системы. Главный вектор и главный момент сил инерции
11) Голономные и стационарные связи. Возможные ( виртуальные) перемещения системы. Число степеней свободы .Принцип возможных перемещений.
12) Общее уравнение динамики.
13) Обобщенные координаты системы. Обобщенные силы и способы их вычисления.
14) Дифференциальные уравнения движения системы в обобщенных координатах. Уравнения Лагранжа 2-го рода.
15) Математический маятник. Малые колебания кругового математического маятника, период. Физический маятник. Уравнения малых колебаний физического маятника.

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Определение центра масс механической системы.
2) Использование теоремы о движении центра масс механической системы.
3) Определение количества движения материальной точки и системы.
4) Использование теоремы об изменении количества движения.
5) Определение осевых моментов инерции.
6) Использование теоремы о моментах инерции.
7) Определение момента количества движения точки и кинетического момента системы относительно центра.
8) Определение момента количества движения точки и кинетического момента системы относительно оси.
9) Использование теоремы об изменении кинетического момента.
10) Дифференциальные уравнения вращательного движения.
11) Работа силы на конечном пути.
12) Вычисление работы некоторых сил.
13) Кинетическая энергия материальной точки и системы.
14) Вычисление кинетической энергии при поступательном, вращательном и плоскопараллельном движении системы.
15) Использование теоремы об изменении кинетической энергии механической системы.
16) Определение силы инерции материальной точки. Принцип Даламбера для материальной точки.
17) Определение главного вектора и главного момента сил инерции механической системы.
18) Использование принципа Даламбера для системы.
19) Голономные и стационарные связи. Возможные ( виртуальные) перемещения системы. Число степеней свободы.
20) Использование принципа возможных перемещений.
21) Использование общего уравнения динамики.
22) Обобщенные координаты системы. Обобщенные силы и способы их вычисления.
23) Дифференциальные уравнения движения системы в обобщенных координатах. Уравнения Лагранжа 2-го рода.
24) Математический маятник. Малые колебания кругового математического маятника, период.
25) Физический маятник. Уравнения малых колебаний физического маятника.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Задача на вычисление осевых моментов инерции однородных тел относительно произвольных осей.

2) Задача на применение теоремы о движении центра масс.

3) Задача на применение закона сохранения движения центра масс.

4) Задача на применение теоремы об изменении количества движения.

5) Задача на применение закона сохранения количества движения.

6) Задача на применение теоремы об изменении кинетического момента.

7) Задача на применение закона сохранения кинетического момента.

8) Задача на вычисление работы некоторых сил.

9) Задача на применение теоремы об изменении кинетической энергии.

10) Задача на вычисление моментов сил инерции.

11) Задача на применение принципа Даламбера.

12) Задача на применение принципа возможных перемещений.

13) Задача на применение общего уравнения динамики.

14) Задача на применение уравнений Лагранжа 2-го рода.


Иные контрольные материалы для автоматизированной технологии оценки имеются в Центре мониторинга качества образования


Методические материалы, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций

№ п/п Библиографическое описание
1 Методические указания, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций. Ресурс ЦМКО РГУПС.

Для каждого результата обучения по дисциплине определены

Показатели и критерии оценивания сформированности компетенций на различных этапах их формирования

Резуль-
тат
обуче-
ния
Компе-
тенция
Этап
формиро-вания в
процессе
освоения
ОП
(семестр)
Этапы
формирования
компетенции
при изучении
дисциплины
(раздел
дисциплины)
Показатель
сформиро-
ванности
компетенции
Критерий
оценивания
Знает, Умеет, Имеет навыки ОК-1 2 1, 2, 3, 4, 5 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
2, 3, 4, 5 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 6, 7, 8, 9 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
6, 7, 8, 9 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
6, 7, 8, 9 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
6, 7, 8, 9 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 10, 11, 12, 13 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
10, 11, 12, 13 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
10, 11, 12, 13 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
10, 11, 12, 13 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ОПК-5 2 3, 4, 5 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
3, 4, 5 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
3, 4, 5 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
3, 4, 5 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 9 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
9 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
9 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
9 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 10 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
10 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
10 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
10 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ОПК-6 2 1, 2 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
2 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
1, 2 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 6, 7, 8, 9 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
6, 7, 8, 9 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
6, 7, 8, 9 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
6, 7, 8, 9 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 10, 11, 12 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
10, 11, 12 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
10, 11, 12 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
10, 11, 12 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.

Шкалы и процедуры оценивания

Значение оценки Уровень
освоения
компетенции
Шкала оценивания
(для аттестационной
ведомости, зачетной
книжки, документа
об образовании)
Процедура оценивания
Балльная оценка -
"отлично",
"хорошо",
"удовлетворительно".
Дуальная оценка -
"зачтено".
Пороговый, Базовый, Высокий В соответствии со шкалой оценивания в разделе РПД "Описание шкал оценивания компетенций" Экзамен (письменно-устный).
Зачет (письменно-устный).
Автоматизированное тестирование.
Выполнение практического задания в аудитории.
Защита расчетно-графической работы.
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины

Основная литература

№ п/п Библиографическое описание
1 Мещеряков В.Б. Курс теоретической механики [Электронный ресурс]: Учебник/ Мещеряков В.Б.— Электрон. текстовые данные.— М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2012.— 280 c. ЭБ УМЦ ЖДТ

Дополнительная литература

№ п/п Библиографическое описание
1 Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах: учеб. пособие , Т. 1:Статика и кинематика / М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, А.С. Кельзон. – 2010 .
2 Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах: учеб. пособие, Т. 2:Динамика/ М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, А.С. Кельзон. – 2010
3 Никитин Н.Н. Курс теоретической механики: учебник/ Н.Н.Никитин.-7-е изд.,стер.- СПб;М.; Краснодар: Лань,2010. -719с.
4 Мещерский И.В. Задачи по теоретической механике :учеб. пособие для вузов/ И.В.Мещерский; ред. В.А.Пальмов, ред. Д.Р.Меркин.-50-е изд.,стер.- СПб.;М.; Краснодар : Лань, 2010. - 448с
5 Бутенин Н.В. Курс теоретической механики: учеб. пособие : В 2 т, Т. 1:Статика и кинематика , Т. 2:Динамика/ Н.В. Бутенин, Я.Л. Лунц, Д.Р. Меркин. – 2009

Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет", необходимых для освоения дисциплины


Электронные образовательные ресурсы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://rgups.ru/.Ресурс ЭИОС РГУПС
2 http://www.iprbookshop.ru/.Электронно-библиотечная система "IPRBooks"
3 https://www.biblio-online.ru/.Электронно-библиотечная система "Юрайт"
4 http://www.umczdt.ru/.Электронная библиотека "УМЦ ЖДТ"
5 http://jirbis2.rgups.ru/jirbis2/.Электронно-библиотечная система РГУПС

Профессиональные базы данных и информационно-справочные системы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://www.glossary.ru/.Глоссарий.ру (служба тематических толковых словарей)
2 http://www.consultant.ru/.КонсультантПлюс

Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

№ п/п Библиографическое описание
1 Олешко С.Б. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Теоретическая механика". РГУПС. - Ростов н/Д, 2018.
2 Теоретическая механика. Учебно-методическое пособие по проведению практических занятий и выполнению расчетно-графических работ для студентов железнодорожных специальностей в 3-х частях.ч.1 Статика / Н.А.Мясникова,Ф.В.Мясников, Е.И. Лунева, А.И. Азоян; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017
3 Теоретическая механика. Учебно-методическое пособие по проведению практических занятий и выполнению расчетно-графических работ для студентов железнодорожных специальностей в 3-х частях.ч.2 Кинематика / П.Г. Иваночкин, Е.А. Василькова, В.В. Шубитидзе; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017
4 Теоретическая механика. Учебно-методическое пособие по проведению практических занятий и выполнению расчетно-графических работ для студентов железнодорожных специальностей в 3-х частях.ч.3 Динамика / А.В. Сидашов, Н.А. Мясникова, Е.А. Василькова, Д.С. Мантуров; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017

Перечень информационных технологий, включая перечень ПО и информационных справочных систем

№ п/п Наименование
1 Операционная система ОС Microsoft Windows. Офисное программное обеспечение Microsoft Office. Общесистемное ПО Acrobat Reader.

Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий использованы:

Учебная мебель;

Технические средства обучения (включая стационарный либо переносной набор демонстрационного оборудования).

Самостоятельная работа обучающихся обеспечивается компьютерной техникой с возможностью подключения к сети "Интернет" и ЭИОС.


"____" _________________20___г.


Код РПД: 36684.