Mechanika

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Studenti se seznámí s těmito okruhy mechaniky: Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, kmitání. Silový a momentový účinek a operace s nimi - skládání a rozklad, nahrazení účinků. Rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru - rovnice rovnováhy, uvedení soustav do rovnováhy. Reakce na staticky určitých soustavách - omezení pohybu, prostorové a rovinné vazby, řešení reakcí. Statický moment, centrum tíhy a těžiště plochy. Prostorový moment setrvačnosti - kinetická energie rotačního pohybu, deviační moment, moment hybnosti, zákon zachování momentu hybnosti. Plošný moment setrvačnosti - deviační moment, polární moment, Mohrova kružnice, hlavní momenty setrvačnosti, elipsa setrvačnosti. Vnitřní statické účinky - nosník, soustava desek, průběh vnitřních statických účinků, kinematická metoda, staticky neurčité úlohy. Mechanické vlastnosti materiálů - zkoušky mechanických vlastností, napětí a deformace, Hookeův zákon. Stav napjatosti materiálu - jednoosý a dvojosý stav napjatosti, prostý ohyb, průhybová křivka, namáhání krutem, zkos, návrh průřezu, tenkostěnné průřezy, kombinované namáhání, nelineární modely. Vzpěrná pevnost - kritické břemeno, stabilita prutů, výpočet průřezu. Zkoušky tvrdosti, adheze, houževnatosti, tribologické.

Požadavky:

Podmínky zápočtu - účast na řešení úloh při cvičeních minimálně 70%,

Zkouška: splnění podmínek zápočtu, prokázání znalostí odpovídajících odpřednášené látce formou písemného testu obsahujícího jak teoretické otázky, tak početní příklady. Písemný test bude hodnocen klasifikačním stupeněm A-F. V případě nejednoznačné klasifikačního stupeně bude navazovat zkouška ústní.

Okruhy otázek ke zkoušce

Základy fyzikální mechaniky:

obecné fyzikální rovnice,

Newtonovy zákony,

statika a dynamika,

kmitání.

Silové a momentové účinky a operace s nimi:

využití skládání a rozklad sil,

nahrazení účinků silových a momentových,

rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru

rovnice rovnováhy,

uvedení soustav do rovnováhy.

reakce na staticky určitých soustavách,

omezení pohybu,

prostorové a rovinné vazby,

řešení reakcí.

Průřezové a objemové charakteristiky:

vysvětlete statický moment,

centrum tíhy a těžiště plochy

prostorový moment setrvačnosti

kinetická energie rotačního pohybu,

deviační moment,

moment hybnosti,

zákon zachování momentu hybnosti,

plošný moment setrvačnosti,

deviační moment,

polární moment,

Mohrova kružnice,

hlavní momenty setrvačnosti,

elipsa setrvačnosti.

Vnitřní statické účinky:

co je nosník,

soustava desek,

průběh vnitřních statických účinků,

kinematická metoda,

staticky neurčité úlohy.

Mechanické vlastnosti materiálů:

zkoušky mechanických vlastností,

napětí a deformace, Hookeův zákon.

stav napjatosti materiálu

jednoosý a dvojosý stav napjatosti,

definujte prostý ohyb,

průhybová křivka,

namáhání krutem,

co je zkos,

návrh průřezu,

tenkostěnné průřezy,

kombinované namáhání,

nelineární modely.

Vzpěrná pevnost:

kritické břemeno,

stabilita prutů,

výpočet průřezu.

Povrchové zkoušky:

zkoušky tvrdosti,

zkoušky adheze,

zkoušky houževnatosti,

co je tribologie.

Osnova přednášek:

Osnova přednášek (sylabus)

1.Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, základy kmitání. [5]

2.Silový a momentový účinek a operace s nimi - skládání a rozklad, nahrazení účinků. [5, 4]

3.Rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru - rovnice rovnováhy, uvedení soustav do rovnováhy. [4]

4.Reakce na staticky určitých soustavách - omezení pohybu, prostorové a rovinné vazby, řešení reakcí [4, 8]

5.Statický moment, centrum tíhy a těžiště plochy. Prostorový moment setrvačnosti - kinetická energie rotačního pohybu,

6.Deviační moment, moment hybnosti, zákon zachování momentu hybnosti. [5, 3]

7.Plošný moment setrvačnosti - deviační moment, polární moment, Mohrova kružnice, hlavní momenty setrvačnosti, elipsa setrvačnosti. [5, 4]

8.Vnitřní statické účinky - nosník, soustava desek, průběh vnitřních statických účinků, kinematická metoda, staticky neurčité úlohy. [1, 8]

9.Mechanické vlastnosti materiálů - zkoušky mechanických vlastností, napětí a deformace, Hookeův zákon. [6, 7]

10.Stav napjatosti materiálu - jednoosý a dvojosý stav napjatosti, prostý ohyb, průhybová křivka, [6, 7]

11.Namáhání krutem, zkos, návrh průřezu, tenkostěnné průřezy, [6, 7]

12.Kombinované namáhání, nelineární modely. [6, 7]

13.Vzpěrná pevnost - kritické břemeno, stabilita prutů, výpočet průřezu. [2]

14.Zkoušky tvrdosti, adheze, houževnatosti, tribologické.

Osnova cvičení:

Osnova cvičení (sylabus)

1)Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, [5]

2)Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, Kmitání. [5]

3)Silový a momentový účinek a operace s nimi - skládání a rozklad, nahrazení účinků. [5, 4]

4)Rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru - rovnice rovnováhy, uvedení soustav do rovnováhy. [4]

5)Reakce na staticky určitých soustavách - omezení pohybu, prostorové a rovinné vazby, řešení reakcí. [4, 8]

6)Statický moment, centrum tíhy a těžiště plochy. Prostorový moment setrvačnosti - kinetická energie rotačního pohybu,

7)Deviační moment, moment hybnosti, zákon zachování momentu hybnosti. [5, 3]

8)Plošný moment setrvačnosti - deviační moment, polární moment, Mohrova kružnice, hlavní momenty setrvačnosti, elipsa setrvačnosti. [5, 4]

9)Vnitřní statické účinky - nosník, soustava desek, průběh vnitřních statických účinků, kinematická metoda, staticky neurčité úlohy. [1, 8]

10)Mechanické vlastnosti materiálů - zkoušky mechanických vlastností, napětí a deformace, Hookeův zákon. [6, 7]

11)Stav napjatosti materiálu - jednoosý a dvojosý stav napjatosti, prostý ohyb, průhybová křivka, [6, 7]

12)Namáhání krutem, zkos, návrh průřezu, tenkostěnné průřezy, [6, 7]

13)Kombinované namáhání, nelineární modely. [6, 7]

14)Vzpěrná pevnost - kritické břemeno, stabilita prutů, výpočet průřezu. [2]

Cíle studia:

Předmět je určen pro všechny studenty, kteří si potřebují dostudovat znalosti a vytvořit si obecné povědomí o mechanice těles, soustav a teorií pevnosti. Obsah je zvolen tak, aby postačil k pochopení a zvládnutí problematik v navazujících předmětech, především předmětu Biomechanika, Robotika, Rehabilitační inženýrství. V případě, že si student daný předmět nezvolí a nikdy neměl možnost si tyto základy doplnit, bude vystaven riziku nepochopení následných problematik v navazujících předmětech, ve kterých není brán na toto zřetel.

Studijní materiály:

1. Petrtýl M., Lipanský E., Stavební mechanika 11 a 21, Praha : ČVUT, 2003.

2. Kufner V., Kuklík P., Stavební mechanika 10, Praha : ČVUT, 2000.

3. Michalec J.: Pružnost a pevnost I, ČVUT. 2001

4. Stejskal V. a kol.: Mechanika I, II, III, ČVUT, 1997

5. Halliday D. a kol. : Fyzika-mechanika, VUT v Brně, 2000

6. Miláček S., Měření a vyhodnocování mechanických veličin, Praha: ČVUT, 2001.

7. Bittnarová J. a kol : Pružnost a pevnost - příklady, Praha: ČVUT, 2008.

8. Bajer J. : Mechanika 1. a 2., Olomouc: Centa s.r.o., 2007.

9. Vondrová R.: Statika I, Praha: ČVUT, 2007

10. Kvasnica J. a kol.: Mechanika, Praha: ACADEMIA, 2004

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní obor Biomedicínský technik v AJ (povinný předmět)