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

30.06.2019 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 3+ по специальности

23.05.06 Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей

Специализация

№ 3 Мосты

Квалификация выпускника "Инженер путей сообщения "

Ростов-на-Дону

2019 г.

 



 






Автор-составитель к.ф-м.н., доц. Шехов Владимир Павлович 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, заведующий отделом, ЮФУ.





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1СБ_Теоретическая м_С_23.05.06_во_234_Термех_п39878_45786.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 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 "Динамика и устойчивость транспортных сооружений", "Прикладные задачи динамики взаимодействия пути и подвижного состава";

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: законы теоретической механики, плоское движение твердого тела, вращение твердого тела вокруг неподвижной оси и неподвижной точки, основные законы, положения и задачи статики и динамики

Умеет: использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности

Имеет навыки: методами математического описания физических явлений и процессов, определяющих принципы работы различных технических устройств

ОПК-1 - способностью применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования

Знает: законы теоретической механики, плоское движение твердого тела, вращение твердого тела вокруг неподвижной оси и неподвижной точки, основные законы, положения и задачи статики и динамики

Умеет: использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности

Имеет навыки: методами математического описания физических явлений и процессов, определяющих принципы работы различных технических устройств

ОПК-2 - способностью использовать знания о современной физической картине мира и эволюции Вселенной, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы

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.

Обозначения-аббревиатуры учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: СИВ, СИС.

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 9 зачетных единиц (324 часа), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) с учетом ИЗ и КСР 119 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
2 3 4
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 112 112 32 48 32
Лекции (Лек) 48 48 16 16 16
Лабораторные работы (Лаб) 2 2     2
Практические, семинары (Пр) 62 62 16 32 14
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
7 7 2 2 3
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 144   58 40 46
Контрольная работа (К)          
Реферат (Р)          
Расчетно-графическая работа (РГР) 45   15 15 15
Курсовая работа (КР)          
Курсовой проект (КП)          
Самоподготовка 99   43 25 31
Контроль, всего и в т.ч. 61   16 18 27
Экзамен (Экз) 27       27
Зачет (За) 34   16 18  
Общая трудоемкость, часы 324 119 108 108 108
Зачетные единицы (ЗЕТ) 9   3 3 3

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

Содержание дисциплины

Семестр № 2

1. Кинематика точки. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

1.1. Основные понятия кинематики точки: 1) Кинематические характеристики точки 2) Способы задания движения точки. Траектория 3) Определение вектора,скорости точки, ее проекций и алгебраической величины . 4) Определение вектора , проекций и модуля ускорения точки.

1.2. Классификация движения точки: 1) Разложение ускорения точки на касательное и нормальное ускорение. 2) Свойства этих составляющих. 3)Естественные оси. 4) Кривизна кривой.

2. Простейшие движения твердого тела. (Компетенция/и ОПК-1)

2.1. Поступательное движение твердого тела: 1) Теорема о скоростях и ускорениях при поступательном движении твердого тела. 2) Уравнения и кинематические характеристики поступательного движения тела. 3)Равнопеременное поступательное движение.

2.2. Вращательное движение твердого тела: 1) Уравнения и кинематические характеристики вращения твердого тела вокруг неподвижной оси. 2) Равнопеременное вращательное движение.

2.3. Формулы Эйлера и Ривальса: 1) Определение скорости и ускорения точек вращающегося тела. 2) Вращательная скорость. 3) Вращательное и осестремительное ускорение.

3. Плоскопараллельное движение твердого тела. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

3.1. Основные понятия плоского движения твердого тела: 1) Основное свойство плоскопараллельного движения твердого тела 2) Разложение плоского движения на поступательное движение вместе с полюсом и вращательное движение вокруг оси, проходящей через полюс. 3) Уравнения и кинематические характеристики плоского движения тела.

3.2. Определение скоростей точек плоской фигуры: 1) Теорема об определении скоростей точек плоской фигуры. 2) Следствие о проекциях скоростей.

3.3. Понятие мгновенного центра скоростей: 1)Определение скоростей точек плоской фигуры с помощью МЦС. 2)Способы нахождения положения МЦС .

3.4. Определение ускорений точек плоской фигуры: 1) Теорема об определении ускорений точек плоской фигуры. .

3.5. Понятие мгновенного центра ускорений: 1) Определение ускорений плоской фигуры с помощью мгновенного центра ускорений (МЦУ). 2) Способы определения МЦУ.

4. Особые виды и сложное движение твердого тела. (Компетенция/и ОПК-2)

4.1. Сферическое движение твердого тела: 1) Углы Эйлера. 2) Уравнения и кинематические характеристики сферического движения тела 3) Определение скоростей и ускорений точек тела при сферическом движении.

4.2. Свободное движение твердого тела: 1) Уравнения и кинематические характеристики свободного движения тела 2) Определение скоростей и ускорений точек тела при свободном движении.

4.3. Сложное движение твердого тела: 1) Сложение поступательных движений тела. 2) Сложение вращательных движений тела. 3) Пара вращений. 4) Сложение поступательного и вращательного движений твердого тела. 5) Винтовое движение твердого тела.

5. Сложное движение точки. (Компетенция/и ОПК-1)

5.1. Основные понятия: 1) Понятие абсолютного, относительного и переносного движения. 2) Понятие абсолютной, относительной и переносной скорости и ускорения точки.

5.2. Определение скорости точки при ее сложном движении: 1) Теорема об определении скоростей точки при ее сложном движении.

5.3. Определение ускорения точки при ее сложном движении: 1) Теорема об определении ускорений точки при ее сложном движении. 2) Ускорение Кориолиса.

Семестр № 3

6. Основные понятия,аксиомы и теоремы статики. (Компетенция/и ОПК-1)

6.1. Основные понятия статики: 1) Понятие силы. 2) Момент силы относительно точки 3) Система сил. Уравновешенные и эквивалентные системы сил. Равнодействующая 4) Главный вектор и главный момент системы сил.

6.2. Виды связей и их реакции: 1) Опора 2) Упругие связи. 3) Гибкие связи. 4) Шарнирные связи. 5) Жесткая заделка.

6.3. Аксиомы статики: 1) Аксиомы связей. 2) Аксиомы затвердевания. 3) Аксиомы о равновесии 2-х сил. 4) Аксиомы о преобразовании системы сил. 5) Аксиомы параллелограмма сил и равенстве действия и противодействия.

6.4. Теоремы статики: 1) Простейшие теоремы статики. 2) Метод Пуансо. 3) Основная теорема статики. 4) Теорема Вариньона.

7. Плоская система сил. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

7.1. Порядок решения задач статики: 1) Объект исследования. 2) Система сил. 3) Виды аналитических условий равновесия.

7.2. Система сходящихся сил: 1)Равнодействующая системы сходящихся сил. 2) Аналитические условия равновесия.

7.3. Система пар сил: 1) Пара сил. 2) Момент пары сил. 3) Теорема о парах сил и операциях с ними. 4) Аналитические условия равновесия.

7.4. Ферма: 1) Определение. 2) Условие статической определимости. 3) Методы расчета: вырезания и Риттера.

8. Пространственная система сил. (Компетенция/и ОПК-1)

8.1. Момент силы относительно оси: 1) Определение. 2) Случаи равенства нулю.

8.2. Произвольная система сил: 1) Аналитические условия равновесия произвольной системы. 2) Аналитические условия равновесия системы параллельных сил.

8.3. Возможные случаи приведения: 1) Равновесие. 2) Пара сил. 3) Равнодействующая. 4) Динамический винт.

9. Центр тяжести. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

9.1. Система параллельных сил: 1) Центр системы параллельных сил.

9.2. Центр тяжести однородных тел: 1) Определение центра тяжести объемных тел. 2) Определение центра тяжести плоских тел. 3) Определение центра тяжести линейных тел.

9.3. Методы определения: 1) Метод симметрии. 2) Опытный метод. 3) Метод интегрирования. 4) Метод разбиения. 5) Метод дополнения.

10. Теория трения. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

10.1. Скольжение: 1) Законы Амонтона. 2) Коэффициент сцепления. 3) Коэффициент трения скольжения. 4) Угол трения. 5) Трение скольжения.

10.2. Качение: 1) Законы трения качения. 2) Коэффициент трения качения.

11. Динамика материальной точки. (Компетенция/и ОПК-1)

11.1. Основные понятия динамики материальной точки: 1) Аксиомы динамики. 2)Дифференциальные уравнения движения точки в векторной, координатной форме и в проекциях на оси естественного трехгранника. 3) Две основные задачи динамики свободной материальной точки. 4) Способы интегрирования дифференциальных уравнений движения материальной точки.

11.2. Колебательное движение материальной точки с одной степенью свободы: 1) Свободные колебания материальной точки. 2) Амплитуда, период и частота свободных колебаний. 3) Затухающие колебания материальной точки. 4) Логарифмический декремент затухания. Период и частота затухающих колебаний 5) Вынужденные колебания материальной точки. 6) Апериодическое движение. 7) Явление резонанса.

Семестр № 4

12. Понятия и свойства механической системы. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

12.1. Механическая система: 1) Понятие механической системы 2) Классификация сил на внешние и внутренние силы. 3) Основные свойства внутренних сил. 4) Дифференциальные уравнения движения механической системы 5) Масса, центр масс и моменты инерции относительно точек и осей .

12.2. Моменты инерции однородных тел: 1) Моменты инерции некоторых тел: стержня, диска, кольца, ого цилиндра, пластины. 2) Теорема Гюйгенса – Штейнера.

13. Общие теоремы динамики. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

13.1. Теорема о движении центра масс механической системы: 1) Закон сохранения движения центра масс. 2) Следствие. 3) Дифференциальное уравнение поступательного движения твердого тела.

13.2. Теорема импульсов: 1) Теорема импульсов. Следствие 2) Элементарный и полный импульс силы. 3) Закон сохранения количества движения. 4)Следствие.

13.3. Теорема об изменении кинетического момента механической системы: 1) Теорема об изменении кинетического момента механической системы. 2) Закон сохранения момента количества движения механической системы. 3) Следствие. 4)Дифференциальное уравнение вращательного движения твердого тела. .

14. Полная механическая энергия системы. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

14.1. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки и механической системы: 1) Кинетическая энергия твердых тел при поступательном, вращательном и плоском движении. 2) Элементарная работа силы при различных способах задания движения ее точки приложения. 3) Вычисление работы силы тяжести, силы трения, упругой силы. 4) Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки и механической системы.

14.2. Потенциальная энергия: 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 механической энергии.

15. Аналитическая механика. (Компетенция/и ОПК-1, ОПК-2)

15.1. Принципы механики: 1) Сила инерции. 2) Принцип Даламбера для материальной точки и для системы. 3) Связи и их классификации. 4) Возможные перемещения. 5) Элементарная работа на возможном перемещении. 6) Принцип возможных перемещений. 7) Число степеней свободы механической системы. 9) Принцип Лагранжа–Даламбера (общее уравнение динамики).

15.2. Уравнения Лагранжа второго рода: 1) Структура уравнений Лагранжа. 2) Обобщенные координаты и обобщенные скорости. 3) Обобщенные силы и способы их определения.


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 4 4    
2 2 2   18
3 4 4   25
4 4 2    
5 2 4    
6 2      
7 2 10    
8 2 4    
9 2 3    
10 2 3    
11 6 12   25
12 2 2    
13 4 4 2  
14 4 4   15
15 6 4   16
Итого 48 62 2 99
В т.ч. по интерактивным формам     2  

Лабораторный практикум

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование лабораторных работ Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 4
13 Применение теоремы об изменении кинетического момента к исследованию движения механической системы 2

Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 2
1 Кинематика точки 4
2 Вращательное движение твердого тела вокруг неподвижной оси 2
3 Плоскопараллельное движение твердого тела 4
4 Сферическое движение твердого тела 2
5 Сложное движение точки 4
Семестр № 3
7 Условия равновесия сходящейся и плоской системы сил 10
8 Пространственная система сил. 4
9 Определение центра тяжести 3
10 Решение задач с учетом сил трения 3
11 Дифференциальные уравнения движения точки. Решение прямых и обратных задач динамики. 4
Свободные колебания материальной точки, затухающие колебания 4
Вынужденные колебания материальной точки 4
Семестр № 4
12 Дифференциальные уравнения движения механической системы 2
13 Дифференциальные уравнения движения механической системы 2
Применение теорем о движении центра масс и изменении количества движения к исследованию движения механической системы 2
14 Вычисление работ различных сил Применение теорем об изменении кинетической энергии к исследованию движения механической системы 4
15 Применение принципа Даламбера и принципа возможных перемещений к исследованию состояния механической системы Использование общего уравнения динамики при решении задач 2
Применение уравнения Лагранжа второго рода к исследованию движения механической системы с одной степенью свободы 2

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 Равнопеременное поступательное и вращательное движение 18
3 План скоростей . План ускорений 25
Семестр № 3
11 Динамика относительного движения точки 25
Семестр № 4
14 Силовое поле 15
15 Элементарная теория гироскопов. 16

Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Теоретическая механика.Методические указания для самостоятельной работы и выполнения практических и расчетно-графических работ в 3-х частях ч. 1: учебно-методическое пособие /Иванова И.В., Шехов В.П.; Рост.гос. ун-т путей сообщения.- Ростов н/Д, 2017.- 47с.:118ил.- 14табл. ЭБС РГУПС
2 Теоретическая механика.Методические указания для самостоятельной работы и выполнения практических и расчетно-графических работ в 3-х частях ч. 2: учебно-методическое пособие /Иванова И.В., Шехов В.П.; Рост.гос. ун-т путей сообщения.- Ростов н/Д, 2017.- 51с.:104ил.- 12табл. ЭБС РГУПС
3 Теоретическая механика.Методические указания для самостоятельной работы и выполнения практических и расчетно-графических работ в 3-х частях ч. 3: учебно-методическое пособие / Шехов В.П.; Рост.гос. ун-т путей сообщения.- Ростов н/Д, 2017.- 42с.:103ил.- 16табл. ЭБС РГУПС

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
ОПК-1 + + +
ОПК-2 + + +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОПК-1 2 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.
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.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
ОПК-2 2 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.
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.
Выполненная лабораторная работа - 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

РГР К-1 Определение скорости и ускорения точки;;

РГР К-3 Определение скоростей и ускорений многозвенного механизма;;

РГР К-4 Сложное движение точки;;

РГР С-1 Определение реакций связей плоского тела;;

РГР С-3 Расчет ферм;;

РГР Д-1 Интегрирование дифференциальных уравнений движения материальной точки;;

РГР Д-3 Применение теоремы об изменении кинетической энергии к движению системы;;

РГР Д-4 Применение теоремы об изменении кинетического момента системы;;

РГР Д-5 Применение общего уравнения динамики и уравнений Лагранжа второго рода при исследовании движения механической системы.


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

Зачет. Семестр № 2

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Теоретическая механика и ее место среди наук. Предмет и задачи кинематики.
2) Основные кинематические характеристики движения.
3) Способы задания движения точки.
4) Определение скорости и ускорения точки при векторном способе задания ее движения.
5) Скорость при координатном способе задания движения точки.
6) Ускорение при координатном способе задания движения точки.
7) Естественные оси. Разложение ускорения точки на касательное и нормальное ускорения.
8) Поступательное движение твердого тела. Теорема о траекториях, скоростях и ускорениях точек тела при поступательном движении.
9) Векторы угловой скорости и углового ускорения. Выражение скоростей и ускорений точек вращающегося тела в виде векторных произведений (формула Эйлера).
10) Скорости и ускорения точек тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.
11) Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Уравнение вращательного движения. Угловая скорость и угловое ускорение.
12) Плоскопараллельное движение твердого тела. Разложение плоского движения на поступательное движение вместе с полюсом и вращательное движение вокруг оси, проходящей через полюс.
13) Теорема о скоростях точек плоской фигуры и ее следствия.
14) Мгновенный центр скоростей.
15) Мгновенная ось вращения. Векторы угловой скорости и углового ускорения тела. Определение скоростей и ускорений точек тела.
16) Сложное движение точки (абсолютное, относительное и переносное движения).
17) Теорема о сложении скоростей при сложном движении.
18) Ускорение точки при сложном движении (теорема Кориолиса).
19) Мгновенный центр ускорений.
20) Движение твердого тела вокруг неподвижной точки или сферическое движение. Углы Эйлера. Уравнения движения твердого тела вокруг неподвижной точки.

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) Аксиомы статики.
2) Основные понятия статики: сила, система сил, равнодействующая, главный вектор и главный момент системы сил.
3) Связи и реакции связей. Основные виды связей.
4) Основная теорема статики о приведении системы сил к заданному центру.
5) Момент силы относительно точки как вектор.
6) Определение положения центра тяжести. Формула центра системы коллинеарных сил.
7) Теорема Вариньона.
8) Теорема о трех силах.
9) Пара сил. Момент пары сил как вектор. Теория пар сил.
10) Основная теорема статики о приведении системы сил к заданному центру.
11) Момент силы относительно оси. Случаи, когда он равен нулю.
12) Теорема о параллельном переносе силы.
13) Система сходящихся сил. Основное свойство системы сходящихся сил.
14) Аналитические условия равновесия сходящейся системы сил
15) Аналитические условия равновесия плоской системы сил.
16) Плоская система сил. Основное свойство плоской системы сил
17) Аналитические условия равновесия произвольной системы сил
18) Возможные случаи приведения произвольной системы сил.
19) Законы трения качения.
20) Законы трения скольжения
21)Предмет динамики. Инерциальная система отсчета. Дифференциальные уравнения движения материальной точки
22) Механическая система. Внешние и внутренние силы. Связи и их классификация. Дифференциальные уравнения движения механической системы.
23) Две задачи динамики точки.
24) Свободные гармонические колебания материальной точки под действием восстанавливающей силы.
25) 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.
Динамика
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 ОПК-1 2 1, 2, 3, 5 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 5 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 5 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 5 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 6, 7, 8, 9, 10, 11 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
6, 7, 8, 9, 10, 11 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
7, 8, 9, 10, 11 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
6, 7, 8, 9, 10, 11 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 12, 13, 14, 15 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
12, 13, 14, 15 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
12, 13, 14, 15 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
13 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
12, 13, 14, 15 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ОПК-2 2 1, 3, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 3, 4 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 3, 4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
1, 3, 4 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
3 7, 9, 10 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
7, 9, 10 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
7, 9, 10 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
7, 9, 10 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.
4 12, 13, 14, 15 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
12, 13, 14, 15 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
12, 13, 14, 15 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
13 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
12, 13, 14, 15 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.
Выполнение лабораторной работы (подготовка отчета).
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 Ресурс
1 Козинцева С.В. Теоретическая механика: учебное пособие / С.В.Козинцева, М.Н. Сусин. - 2-е изд.- Электрон. текстовые данные. - Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2019. - 153с. ЭБС IPRBooks

Дополнительная литература

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Сидашов, А.В. Теоретическая механика: учеб. пособие / А.В. Сидашов, В.П. Шехов, Е.А. Василькова; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2019. – 118 с.: 95 ил.– Библиогр.: с. 114. ЭБС РГУПС
2 Горбач, Н. И. Теоретическая механика. Динамика [Электронный ресурс] : учебное пособие / Н. И. Горбач. — Электрон. текстовые данные. — Минск : Вышэйшая школа, 2012. — 320 c. ЭБС IPRBooks

Электронные образовательные ресурсы в сети "Интернет"

№ 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
6 https://rgups.public.ru/. Электронная библиотека "public.ru"

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 Ресурс
1 Шехов В.П. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Теоретическая механика". РГУПС. - Ростов н/Д, 2019. ЭИОС РГУПС
2 Теоретическая механика.Методические указания для самостоятельной работы и выполнения практических и расчетно-графических работ в 3-х частях ч. 1: учебно-методическое пособие /Иванова И.В., Шехов В.П.; Рост.гос. ун-т путей сообщения.- Ростов н/Д, 2017.- 47с.:118ил.- 14табл. ЭБС РГУПС
3 Теоретическая механика.Методические указания для самостоятельной работы и выполнения практических и расчетно-графических работ в 3-х частях ч. 2: учебно-методическое пособие /Иванова И.В., Шехов В.П.; Рост.гос. ун-т путей сообщения.- Ростов н/Д, 2017.- 51с.:104ил.- 12табл. ЭБС РГУПС
4 Теоретическая механика.Методические указания для самостоятельной работы и выполнения практических и расчетно-графических работ в 3-х частях ч. 3: учебно-методическое пособие / Шехов В.П.; Рост.гос. ун-т путей сообщения.- Ростов н/Д, 2017.- 42с.:103ил.- 16табл ЭБС РГУПС
5 Теоретическая механика.Методические указания для выполнения лабораторных работ : учебно-методическое пособие / Шехов В.П.; Рост.гос. ун-т путей сообщения.- Ростов н/Д, 2017.- 9с.:3ил.- 1табл ЭБС РГУПС

Перечень информационных технологий, включая перечень ПО и информационных справочных систем

№ п/п Наименование Произ-
во
1 Операционная система ОС Microsoft Windows. Офисное программное обеспечение Microsoft Office. Общесистемное ПО Acrobat Reader. И
2 Инженерно-математическое ПО Mathcad И

О - программное обеспечение отечественного производства

И - импортное программное обеспечение


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

Помещения(аудитории):

учебные аудитории для проведения учебных занятий;

помещения для самостоятельной работы.

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий используется:

Учебная мебель;

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

Персональные компьютеры.

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


"____" _________________20___г.


Код РПД: 45786.