по дисциплине «Техническая механика». Аркуша А.И. Техническая механика: Теоретическая механика и сопротивление материалов.


Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Удомельский колледж»
«Утверждаю»
Зам. директора по УР ________
/__________________ /
Контрольная работа №1
по дисциплине «Техническая механика»

для специальностей рабочих и служащих
140407 Электрические станции сети и системы

Составил: преподаватель Коваль С.В.

2015 г.
Аннотация
Контрольная работа №1 предназначена для студентов заочного отделения СПО, изучающих техническую механику.
В контрольной работе №1 отражены основные темы дисциплины «Техническая механика»,для специальностей:
140407 Электрические станции сети и системы
Представленные задания способствуют закреплению учебного материала, развивают мышление, прививают умение самостоятельно решать задачи. Иллюстрации отражают наглядную сторону изучаемого материала, способствуют его визуальному восприятию
 Данная контрольная работа может быть использована преподавателями для закрепления знаний студентов на практических занятиях, для самостоятельной работы студентов, для организации контроля знаний при дистанционном обучении.
1.Статика.
ЗАДАНИЯ ПРАКТИЧЕСКой работы №1
Жестко заделанная консольная балка нагружена равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q и моментом М.На расстоянииа от стены передается сила F, наклоненная к оси балки под углом α. Определить реакции заделки. Данные своего варианта взять из таблицы ПЗ № 1
варианта взять из таблицы ПЗ № 1
а)
83185248285α
а
bM
F
q00α
а
bM
F
q 29210418465α
а
bF
M
q00α
а
bF
M
qб)
Схемы к задаче ПЗ № 1
Четный вариант схема а, нечетный вариант схема б
Таблица ПЗ № 2
q кН/м 0,4 -1,8 1,4 1,2 -0,2 M F α
a м 3 2 6 4 1 b 2 1 3 2 3 кН·мкН град
№ варианта
и данные к задаче 01 02 03 04 05 6,2 -16 20
06 07 08 09 10 -5,6 18 50
11 12 13 14 15 7,8 20 30
16 17 18 19 20 4,6 -22 65
21 22 23 24 25 -5,0 8,0 40
26 27 28 29 30 10 4,8 25
31 32 33 34 35 2,8 -0,5 14
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ПЗ № 1
Жестко заделанная консольная балка АВ нагружена, как показано на рис. ПЗ №2, а. Определить реакции заделки балки
ДАНО:F=50 кН;q=5 кН/м; М=20 кН·м; α=200.
НАЙТИ:RА, φх, МЗ.
РЕШЕНИЕ:
1) Изображаем балку (см. рис. ПЗ №2, а).
2) Составляем расчетную схему балки:
провести оси координат х и у;
найти модули проекций силыF:
Fх=F·cosα; Fх =50·cos200=50·0,9397=47 кН;
Fу=F·sinα; Fу =50·sin200=50·0,342=17,1кН;
определяем равнодействующую равномерно распределенной нагрузки и расстояние от ее линии действия до опоры А:
Fq=q·l=q·AB=5·5=25 кН; АК=l/2=АВ/2=2,5 м;
применяем принцип освобождения тела от связей (см. рис. ПЗ №1, б).
3) Составляем уравнения равновесия и определяем неизвестные реакции опор:
∑Fkx=0, RAx+Fx=0, RAx=-Fx=-47 кН;
∑Fky=0, RAy-Fq+Fy=0, RAy=Fq-Fy=25-17,1=7,9 кН;
=47,7кН;;∑MA(Fk)=0, MЗ+Fq·AK-Fy·AC-M=0,
MЗ=-Fq·AK+Fy·AC+M=-25·2,5+17,1·2+20=-8,3 кН·м.
4) Проверяем правильность найденных результатов:
MC(Fk)=RAy·AC+MЗ+Fq·CK-M=7,9·2–8,3+25·0,5-20=0;Ответ: RA=47,7 кH; MЗ=-8,3 кН·м.566420-312420А

М
М
В
С
С
В
А
FqFyFxRАу
RАх
МЗ
х
у
а)
б)
Рис. ПЗ № 1
00А

М
М
В
С
С
В
А
FqFyFxRАу
RАх
МЗ
х
у
а)
б)
Рис. ПЗ № 1


РГР № 3 «Геометрические характеристикиплоских сечений»ЗАДАЧА. Для заданной плоской однородной пластины определить:
Положение центра тяжести;
Данные своего варианта взять из табл. РГР № 3
1637665-96520r
В
Н
b
h
2r
1,5r
00r
В
Н
b
h
2r
1,5r
а)
-4762568580В
Н
b
r
h
1,5r
2r
00В
Н
b
r
h
1,5r
2r
б)
Схемы к задаче РГР № 3 Четный вариант схема а, нечетный вариант схема б
Таблица РГР № 2
В, мм 100 110 120 130 140 r Н h
b, мм 60 74 82 70 100 мм
№ варианта
и данные к задаче 01 02 03 04 05 20 180 50
06 07 08 09 10 18 190 60
11 12 13 14 15 16 170 70
16 17 18 19 20 14 160 80
21 22 23 24 25 12 175 85
26 27 28 29 30 15 185 45
31 32 33 34 35 10 165 55
Задача РГР № 2
Для заданной плоской однородной пластины АВСDE определить
Положение центра тяжести;
Дано: В=180 мм; b=140 мм; Н=160 мм; h=100 мм r=5мм
Найти:С(хС; уС);
РЕШЕНИЕ :1. Разбиваем сложную фигуру пластины на 3 простых :прямоугольник - АВDK; круг - ВС; треугольник - DKE
2. Определяем необходимые данные для простых сечений:
□АВDK: 180160; А1 =180·160=28800 мм 2 =288 см 2;
С1 (9; 8) –центр тяжести прямоугольника находится на линии пересечения диоганалей.
круг :А2=πr2=3,14·52=78,5 мм 2=0,79см 2;
С2 (1,5; 14)
ΔDKE: А3 =100·40/2=2000 мм2=20 см 2; С3 (16; 3,3).
3. Определяем положение центра тяжести сложного сечения пластины:
ХС =∑(Аk·хk)\∑Аk; YC=∑(Аk·уk)\∑Аk;
=8,49 см;
=7,38 см;
Ответ:ХС=8,49 см; YC=7,38 см;
1652905838207.55
180
20
С2
33
160
С3
С1
СК
84.9
73.8ча РГР № 3 0 м
у3 м
А
х
уСхСРис. РГР № 2
007.55
180
20
С2
33
160
С3
С1
СК
84.9
73.8ча РГР № 3 0 м
у3 м
А
х
уСхСРис. РГР № 2

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 3
ЗАДАЧА. Для заданных плоских симметричных сечений,
составленных из профилей стандартного проката определить:
I) Положение центра тяжести;
Данные своего варианта взять из таблицы к ПЗ №3
67056022479000а)
62230018669000б)
Схемы к задаче ПЗ № 3 Четный вариант схема б, нечетный вариант схема а
Таблица ПЗ № 3
№ двутавра30 20 18 22 27 № швеллера Полоса,
h×b, мм
№ варианта
и данные к задаче 01 02 03 04 05 12 14010
06 07 08 09 10 14 15012
11 12 13 14 15 20 16012
16 17 18 19 20 22 16010
21 22 23 24 25 24 15010
26 27 28 29 30 30 30016
31 32 33 34 35 16 42020
Обратите внимание, что, все геометрические параметры швеллера даны в ГОСТ при вертикальном положении его стенки. При повороте швеллера на угол 900, все его геометрические параметры заданные относительно оси Х меняются на параметры заданные относительно оси У.
Обратите внимание, что, все геометрические параметры швеллера даны в ГОСТ при вертикальном положении его стенки. При повороте швеллера на угол 900, все его геометрические параметры заданные относительно оси Х меняются на параметры заданные относительно оси У.
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ПЗ №3
Задача.Для заданного плоского симметричного сечения составленного из профилей стандартного проката определить положение центра тяжести
Дано: полоса 12010 (ГОСТ 103-76);
двутавр № 12 (ГОСТ 8239-89); швеллер № 14 (ГОСТ 8240-89).
Найти:С(хС; уС).
Решение I:
1) Разбиваем сложное сечение на 3 простых сечения:
1 – полоса; 2 – двутавр; 3 – швеллер.
2) Выписываем из таблиц ГОСТа и определяем необходимые данные для простых сечений:
Полоса 12010; А1 =120·10=1200 мм 2 =12 см 2; С1 (0;0,5)
Двутавр № 12; А2 =14,7 см2 ;С2 (0; 7)
Швеллер № 14; А3 =15,6 см2 ;С3 (0; 14,67)
4) Определяем сумму площадей простых сечений:
∑Аk=A1+A2 +A3 =12+14,7+15,6=42,3 см 2.
5) Определяем положение центра тяжести сложного сечения:
хС=∑Sу\∑Аk;хС=0 см;
уC=∑Sх\∑Аk; уC=337,8\42,3=8 см.
Ответ: центр тяжести сложного сечения находится в точкеС(0; 8).

1181100-54927580
188
120

0
С1
yС3
C2
Рис. ПЗ № 4
хС0080
188
120

0
С1
yС3
C2
Рис. ПЗ № 4
хС
2. ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИИзучив кинематику точки, обратите внимание на то, что прямолинейное движение точки как неравномерное, так и равномерное всегда характеризуется наличием нормального (центростремительного) ускорения. При поступательном движении тела (характеризуемом движением любой его точки) применимы все формулы кинематики точки. Формулы для определения угловых величин тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, имеют полную смысловую аналогию с формулами для определения соответствующих линейных величин поступательно движущегося тела. Тема 1.7. Кинематика точкиПри изучении темы обратите внимание на основные понятия кинематики: ускорение, скорость, путь, расстояние.
Изучите уравнения движения точки и способы задания движения.
Вопросы для контроля1. В чем заключается относительность понятий покоя и движения?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Дайте определение основных понятий кинематики: траектории, расстоянию, пути, скорости, ускорению, времени.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Какими способами может быть задан закон движения точки?
____________________________________________________________________________________________________________________________________4. Как направлен вектор истинной скорости точки при криволинейном движении?
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Как направлены касательное и нормальное ускорения точки?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Какое движение совершает точка, если касательное ускорение равно нулю, а нормальное не изменяется с течением времени?
____________________________________________________________________________________________________________________________________7. Как выглядят кинематические графики при равномерном и равнопеременном движении?
____________________________________________________________________________________________________________________________________ 
Тема 1.8. Простейшие движения твердого телаОбратите внимание на определение всех параметров вращения тела вокруг неподвижной оси. Изучите поступательное и вращательное движение тела. Вопросы для контроля1. Какое движение твердого тела называется поступательным?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Перечислите свойства поступательного движения твердого тела.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Дайте определение вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Как записывается в общем виде уравнение вращательного движения твердого тела?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Напишите формулу, устанавливающую связь между частотой вращения тела п и угловой скоростью вращения.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Дайте определение равномерного и равнопеременного вращательного движения.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Какая дифференциальная зависимость существует между угловым перемещением, угловой скоростью и угловым ускорением?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Какая зависимость существует между линейным перемещением, скоростью и ускорением точек вращающегося тела и угловым перемещением, скоростью и ускорением тела.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________В результате изучения темы студент должен:иметь представление о видах движения тела и их признаках;знать параметры, характеризующие движение тела вокруг неподвижной оси движения отдельных его точек для любого вида движения.
3.ДИНАМИКАПри изучении раздела вникните в физический смысл аксиом динамики, научитесь использовать основанный на принципе Даламбера метод кинетостатики, позволяющий применять уравнения равновесия статики для движущегося с ускорением тела. Следует помнить, что сила инерции прилагается к ускоренному телу условно, так как в действительности на него не действует. Особое внимание следует уделить вопросу трения скольжения и понятию самоторможения, имеющим важнейшее значение в технике. Формулы для определения работы, мощности и кинетической энергии тела, а также основной закон динамики для случаев поступательного и вращательного движения тела имеют полную смысловую аналогию (таблица).ТаблицаПонятие Основные параметры Поступательные движения Вращательное движение
Кинематика Расстояние S = (t)  = (t)
Скорость V = S’  = ’
Ускорение at = V’  = ’
Динамика Силовое воздействие Сила F M = J
Сила инертности тела Масса m Динамический момент инерции J
Основной закон динамики F = maРабота W = FS W = M
Мощность P = FV P = M
Кинематическая энергия EkEk =m  V 2/2 Ek= J   2/2
Тема 1.9. Основные понятия и аксиомы динамикиПри изучении темы обратите внимание на основные задачи динамики. Следует уяснить аксиомы динамики.Вопросы для самоконтроля1. Сформулируйте первую аксиому динамики (принцип инерции) и вторую аксиому динамики (основной закон динамики точки).
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Сформулируйте две основные задачи динамики.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Изложите третью аксиому динамики (закон независимости действия сил) и четвертую аксиому (закон равенства действия и противодействия).
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________В результате изучения темы студент должен:иметь представление о двух основных задачах динамики;знать аксиомы динамики при рассмотрении механического состояния тела.Тема 1.10. Работа и мощностьПри изучении темы обратите внимание на понятия работы, мощности, коэффициента полезного действия. Изучите единицы измерения работы и мощности и формулы их определения.Вопросы для контроля1. Как определяется работа постоянной силы на прямолинейном пути?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Что называется мощностью?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Что такое механический коэффициент полезного действия?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Назовите формулу, позволяющую определить вращающийся момент через передаваемую мощность и угловую скорость вращения тела при равномерном вращении.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ЛИТЕРАТУРАОсновная:
Аркуша А.И. Техническая механика: Теоретическая механика и сопротивление материалов. ― М.: Высш. шк., 2009. ― 352 с.
Аркуша А.И. Руководство к решению задач по теоретической механике. ― М.: Высш. шк., 2008. ― 336 с.
Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин. ― М.: Высш. шк.; Изд. Центр «Академия». 2010. ― 285 с.
Дополнительная:
Бородин Н.А. Сопротивление материалов. ― М.: Дрофа, 2001.
Вереина Л.И. Техническая механика. ― М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2000. ― 176 с.
Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. ― М.: Высш. шк., 2001.
Ивченко В.А. Техническая механика. ― М.: ИНФРА-М, 2003. ― 157 с.
Куклин Н.Г. и др. Детали машин.―- М.: Илекса, 1999. ― 392 с.
Олофинская В.П. Техническая механика. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.―349с.
Олофинская В.П. Техническая механика. Сборник тестовых заданий. ― М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2002. ― 132 с.
Эрдеди А.А. Теоретическая механика. Сопротивление материалов. ― М.: Высш. шк.; «Академия», 2001. ― 318 с.


Приложенные файлы

  • docx 2149212
    Размер файла: 243 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий