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

1Б.Ф "Теоретическая механика"

по Учебному плану

бакалавриата по направлению подготовки

13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Профильная направленность

Электромеханика

Квалификация выпускника "Бакалавр", ФГОС ВО 3++

Ростов-на-Дону

2019 г.

 



 






Авторы-составители к.т.н., доц. Олешко Сергей Борисович, д.т.н., проф. Верескун Владимир Дмитриевич предлагают настоящую Рабочую программу дисциплины 1Б.Ф "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:
1БФ_Теоретическая м_Б_13.03.02_во_2_Термех_п46587_и47917.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Теоретическая механика".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 29.03.2019 № 10.

Целью дисциплины "Теоретическая механика" является подготовка в составе других 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 типом задач профессиональной деятельности, предусмотренным учебным планом и профильной направленностью "Электромеханика".

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 "Преобразовательная техника", "Прикладная механика", "Тяговые электрические машины";

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

Планируемые результаты обучения по дисциплине Установленные ОП компетенции и индикаторы их достижения
ОПК-2 - Способен применять соответствующий физико-математический аппарат, методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач

Знает: - основные уравнения и методы решения задач теоретической механики

Умеет: - применять теоремы и законы теоретической механики при расчете механических систем; использовать законы и методы теоретической механики как основы описания и расчетов механизмов транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования

Имеет навыки: - навыками расчетов механических систем методами теоретической механики

Индикатор:
ОПК-2.4 - Применяет математический аппарат численных методов

Знает: условия равновесия механических систем; основные виды движения твердого тела; основные законы динамики механических систем

Умеет: - применять теоремы и законы теоретической механики при расчете механических систем; определять силы реакций при равновесии механических систем; определять кинематические характеристики твердого тела и его точек при различных видах движения; определять силы, возникающие при движении механических систем

Имеет навыки: - навыками расчетов механических систем методами теоретической механики

Индикатор:
ОПК-2.5 - Демонстрирует понимание физических явлений и применяет законы механики, термодинамики, электричества и магнетизма

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

Дисциплина отнесена к Блоку 1Б Образовательной программы. Дисциплина входит в состав части, формируемой участниками образовательных отношений (Ф).

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 – 4 года. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 4 года очное бакалавриат.

Обозначение-аббревиатура учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: .

Дисциплина реализуется в 2 семестре.

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: 4 года очное бакалавриат

Общая трудоемкость данной дисциплины 5 зачетных единиц (180 часов), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) 80 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
2
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 80 80 80
Лекции (Лек) 32 32 32
Лабораторные работы (Лаб)      
Практические, семинары (Пр) 48 48 48
       
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 64   64
Контрольная работа (К)      
Реферат (Р)      
Расчетно-графическая работа (РГР) 15   15
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП)      
Самоподготовка 49   49
Контроль, всего и в т.ч. 36   36
Экзамен (Экз) 36   36
Зачет (За)      
Общая трудоемкость, часы 180 80 180
Зачетные единицы (ЗЕТ) 5   5

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

Содержание дисциплины

Семестр № 2

1. Статика. (Компетенция/и ОПК-2)

1.1. Основные определения и аксиомы статики: 1) Понятие силы 2) Виды связей и их реакции 3) Аксиомы статики 4)Равнодействующая двух сил 5) Определение алгебраического момента силы относительно точки 6) Момент силы относительно оси 7) Пара сил..

1.2. Сходящаяся система сил: 1) Равнодействующая. 2) Многоугольник сил.

1.3. Система параллельных сил: 1) Равнодействующая параллельных сил 2) Равнодействующая анти параллельных сил 3) Центр тяжести 4) Методы нахождения центра тяжести 5) Центры тяжести простейших фигур.

1.4. Основная теорема статики и равновесие различных систем сил: 1) Главный вектор 2) Главный момент 3) Условия равновесия произвольной системы сил 4) Условия равновесия плоской системы сил 5) Условия равновесия сходящейся системы сил.

2. Кинематика. (Компетенция/и ОПК-2)

2.1. Кинематика точки: 1) Кинематические характеристики 2) Векторный способ задания движения 3) Координатный способ задания движения 4) Естественный способ задания движения.

2.2. Простейшие движения тела: 1) Теорема о проекциях скоростей 2) Поступательное движение 3) Вращательное движение 4) Определение кинематических характеристик точек вращающегося тела 5) Равномерное и равнопеременное движение.

2.3. Сложное движение точки: 1) Относительное движение и его кинематические характеристики 2) Переносное движение и его кинематические характеристики 3) Сложение скоростей и ускорений при поступательном переносном движении.

2.4. Плоскопараллельное движение тела: 1) Разложение на поступательное и вращательное движение 2) Мгновенный центр скоростей (МЦС) 3) Способы нахождения МЦС 4) Мгновенный центр ускорений (МЦУ) 5) Определение кинематических характеристик точек тела, движущегося плоскопараллельно.

2.5. Сложное движение точки: 1) Сложение скоростей и ускорений в общем случае переносного движения 2) Кориолисово ускорение.

3. Динамика материальной точки. (Компетенция/и ОПК-2)

3.1. Динамика точки: 1) Аксиомы динамики. 2) Основное уравнение динамики . 3) Две основные задачи динамики 4) Дифференциальные уравнения движения точки в векторной, координатной форме и в проекциях на оси естественного трехгранника.

3.2. Колебания: 1) Определения. 2) Собственные колебания. 3) Свободные колебания. 4) Вынужденные колебания.

4. Динамика механической системы. (Компетенция/и ОПК-2)

4.1. Теоремы о движении центра масс и об изменении количества движения: 1) Количество движения точки и системы 2) Импульс силы 3) Теорема о движении центра масс 4) Теорема об изменении количества движения 5) Закон сохранения количества движения.

4.2. Теорема об изменении кинетического момента: 1) Кинетический момент точки и системы 2) Момент инерции 3) Теорема об изменении кинетического момента 4) Закон сохранения кинетического момента 5) Уравнение динамики вращательного движения..

4.3. Теорема об изменении кинетической энергии: 1) Кинетическая энергия точки и системы 2) Работа силы 3) Теорема об изменении кинетической энергии 4) Теорема об изменении кинетической энергии для неизменяемых систем.

4.4. Аналитическая механика: 1) Принцип Даламбера 2) Принцип возможных перемещений 3) Общее уравнение динамики 4) Уравнения Лагранжа.


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 8 10   10
2 10 14   13
3 4 10    
4 10 14   26
Итого 32 48   49
В т.ч. по интерактивным формам 8 12    

Лабораторный практикум

Не предусмотрено.


Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 2
1 Центр тяжести 2
Равновесие сходящейся системы сил 2
Равновесие плоской системы сил 2
Равновесие системы тел 2
Равновесие пространственной системы сил 2
2 Расчет кинематических характеристик движущейся точки по уравнениям ее движения 2
Вращательное движение 2
Преобразование движения 2
Расчет скоростей точек плоского механизма 4
Расчет ускорений точек плоского механизма 2
Кориолисово ускорение 2
3 Применение основного уравнения динамики (прямая задача) 2
Применение основного уравнения динамики (обратная задача) 2
Собственные колебания 2
Свободные колебания 2
Вынужденные колебания 2
4 Применение теоремы о движении центра масс 2
Применение теоремы об изменении количества движения 2
Применение теоремы об изменении кинетического момента 2
Применение теоремы об изменении кинетической энергии 2
Принцип возможных перемещений 2
Общее уравнение динамики 2
Смешанные задачи 2

Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 2
1 Статически определимые и статически неопределимые системы 5
Центр тяжести. Теоремы Гульдина 5
2 Сферическое движение 5
Сложение вращений твердого тела вокруг параллельных и пересекающихся осей 8
4 Моменты инерции стержня, прямоугольника, круга 10
Эллипсоид инерции. Главные оси инерции 8
Теорема об изменении количества движения в применении к сплошным средам 8

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
ОПК-2 +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОПК-2 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.

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) РГР С-1 Определение реакций связей плоского тела;

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

3) РГР Д-1 . Динамика материальной точки.


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

Экзамен. Семестр № 2

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Теорема о равнодействующей системы сходящихся сил
2) Равнодействующая двух параллельных сил, направленных в одну сторону и в противоположные стороны
3) Равнодействующая двух параллельных сил, направленных в противоположные стороны
4) Основная теорема статики (теорема Пуансо)
5) Теорема о моменте равнодействующей силы (теорема Вариньона)
6) Теорема о центре системы параллельных сил
7) Скорость и ускорение при естественном способе задания движения точки
8) Теорема о проекциях скоростей
9) Определение скорости и ускорения точек при вращательном движении векторным способом
10) Теорема о сложении скоростей при плоскопараллельном движении
11) Теорема о мгновенном центре скоростей
12) Теорема о сложении скоростей при плоскопараллельном движении
13) Теорема о мгновенном центре ускорений
14) Теорема Кориолиса
15) Вывод канонического уравнения свободных колебаний и его решение
16) Вывод канонического уравнения затухающих колебаний и его решение
17) Вывод канонического уравнения вынужденных колебаний и его решение
18) Теорема о движении центра масс
19) Теорема об изменении количества движения
20) Теорема об изменении кинетического момента
21) Теорема об изменении кинетической энергии
22) Закон сохранения механической энергии

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Аксиомы динамики. Основное уравнение динамики
2) Две основные задачи динамики точки.
3) Момент инерции относительно точки и оси. Моменты инерции простейших однородных тел
4) Количество движения точки и системы.
5) Элементарный и полный импульс силы.
6) Кинетический момент твердого тела относительно оси вращения.
7) Законы сохранения количества движения и кинетического момента.
8) Дифференциальное уравнение вращения твердого тела.
9) Работа, мощность, энергия
10) Кинетическая энергия точки и системы. Кинетическая энергия твердого тела при различных видах движения.
11) Резонанс
12) Аксиомы и основные понятия статики
13) Проекция силы на оси координат. Алгебраический и векторный момент силы относительно точки и оси
14) Пара сил. Свойства пары. Сложение пар
15) Условия равновесия пространственной системы сил, частные случаи условий равновесия
16) Трение скольжения. Законы Кулона. Конус трения
17) Трения качения. Законы трения качения
18) Центр тяжести тела, методы определения центра тяжести
19) Кинематические характеристики движения точки
20) Поступательное движение твердого тела.
21) Вращательное движение твердого тела
22) Векторные кинематические характеристики вращательного движения
23) Сложное движение точки
24) Плоскопараллельное (плоское) движение твердого тела
25) Мгновенный центр скоростей
26) Мгновенный центр ускорений
27) Ускорение Кориолиса

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Задача на определение центра тяжести.

2) Задача на определение кинематических характеристик точек в механических системах с поступательным и вращательным движением элементов.

3) Задача на определение скорости точек при плоскопараллельном движении.

4) Задача на определение ускорений точек при плоскопараллельном движении.

5) Задача на применение теоремы о движении центра масс.

6) Задача на применение теоремы об изменении количества движения.

7) Задача на применение теоремы об изменении кинетического момента.

8) Задача на применение теоремы об изменении кинетической энергии.


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
  ОПК-2 2 1, 2, 3, 4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 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).
Автоматизированное тестирование.
Выполнение практического задания в аудитории.
Защита расчетно-графической работы.
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Перечень учебной литературы для освоения дисциплины

№ 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 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
3 Горбач, Н. И. Теоретическая механика. Динамика [Электронный ресурс] : учебное пособие / Н. И. Горбач. — Электрон. текстовые данные. — Минск : Вышэйшая школа, 2012. — 320 c ЭБС IPRBooks

Перечень учебно-методического обеспечения

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Олешко С.Б. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Теоретическая механика". РГУПС. - Ростов н/Д, 2019. ЭИОС РГУПС
2 Олешко, С. Б. Теоретическая механика: учеб.-метод. пособие / С. Б. Олешко ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 44 с. – Библиогр ЭБС РГУПС
3 Олешко, С. Б. Теоретическая механика] : учеб.-метод. пособие для самостоятельной работы студентов / С. Б. Олешко ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 69 с. - Библиогр ЭБС РГУПС
4 Олешко, С. Б. Теоретическая механика (практикум) : учеб.-метод. пособие по проведению практических занятий для студентов технических специальностей / С. Б. Олешко ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 32 с. - Библиогр ЭБС РГУПС
5 Олешко, С. Б. Теоретическая механика] : учеб.-метод. пособие для самостоятельной работы студентов / С. Б. Олешко ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 69 с. - Библиогр. ЭБС РГУПС

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

Лицензионное и свободно распространяемое программное обеспечение

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

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


"____" _________________20___г.


Код РПД: 47917.