Detail předmětu

Statika

FSI-3STAk. rok: 2011/2012

Vymezení mechaniky těles a předmětu Statika, návaznost na ostatní předměty. Modelová a teoretická stránka mechaniky a vymezení základních pojmů. Soustavy silového působení, síla, moment síly k bodu a k ose.
Klasifikace silových soustav a jejich charakteristické veličiny. Problém statické ekvivalence silových soustav a statické rovnováhy těles, základní úlohy statiky. Těžiště těles a metody jeho určení. Geometrie a charakteristiky styku těles, výpočtové modely styku. Uložení tělesa,
algoritmus řešení statické rovnováhy vázaného tělesa. Soustavy vázaných těles a jejich statické řešení. Základní grafické konstrukce. Prutové soustavy a jejich statické řešení. Pasivní odpory - jejich analýza a výpočtové modely, uvolnění základních stykových vazeb při aktuálních pohybových stavech. Řešení statické rovnováhy pohyblivě uloženého tělesa a soustavy těles s uvážením pasivních odporů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Studenti si osvojí základní pojmy mechaniky těles, popis a klasifikaci
silových soustav, určení jejich charakteristických veličin a možností
ekvivalentní náhrady silového působení. Získají znalosti o výpočtových modelech styku
těles bez i s uvážením pasivních odporů, analýze kinematické a statické
kvality uložení těles a jejich soustav, uvolnění těles a řešení jejich
statické rovnováhy. Naučí se základní grafické metody řešení.

Prerekvizity

Řešení soustav rovnic (lineárních, nelineárních), vektorový počet, základy maticového počtu, integrální počet (křivkový, dvojný a trojný integrál).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky k udělení zápočtu:
Aktivní účast na cvičeních, získání minimálně 15 bodů v kontrolních testech průběžných znalostí. Bodový zisk z průběžných testů (max.30 bodů) je součástí výsledné klasifikace předmětu.

Zkouška:
Akcentována je písemná část, ve které je možno získat max.70 bodů. Náplní zkoušky je písemné řešení typických úloh z profilujících oblastí předmětu, případně doplněné vybranými otázkami z teorie. Konkrétní podobu zkoušky, typy a počet příkladů či otázek sdělí přednášející v průběhu semestru.

Výsledné hodnocení je dáno součtem bodového zisku ze cvičení a u zkoušky. K úspěšnému zakončení předmětu je nutno získat alespoň 50 bodů.

Učební cíle

Cílem předmětu Statika je formulace a zavedení základních pojmů,
formulace výpočtových modelů, teorií a algoritmů potřebných pro řešení
statických problémů. Získané základní poznatky jsou nezbytné pro
navazující kurzy mechaniky těles - Pružnost a pevnost a Dynamiku.
Znalost řešení statických problémů je důležitá pro následný pružnostně-
pevnostní návrh strojních součástí a konstrukcí.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou studijní skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Beer, J. P., Johnston, E. R. Jr.: Vector Mechanics for Engineers, Statics and Dynamics, 9th ed., 2009 (EN)
Hibbeler, R. C.: Engineering Mechanics - Statics and Dynamics, 15th edition (2021) (EN)
Muvdi, B. B., Al-Khafaji, A. W., McNabb, J. W.: Statics for engineers, 1997 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-PDS , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor B-MTI , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-S1R , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.

Osnova

Vymezení mechaniky, modelová a teoretická stránka, základní pojmy.
Síla, moment síly k bodu a k ose.
Silové soustavy, jejich klasifikace a charakteristické veličiny.
Těžiště těles a metody jeho určení.
Ekvivalence silových soustav a statická rovnováha tělesa.
Základní úlohy statiky.
Geometrie a charakteristiky styku těles, výpočtové modely styku.
Algoritmus řešení statické rovnováhy tělesa, uložení tělesa.
Základní grafické konstrukce.
Soustavy těles a jejich statické řešení.
Prutové soustavy, metoda styčníková.
Pasivní odpory - jejich analýza a výpočtové modely, základní stykové vazby a jejich uvolnění.
Pasivní odpory, řešení statické rovnováhy těles a soustav za pohybu.

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.
Ing. Petr Krejčí, Ph.D.
doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D.
Ing. Zdeněk Ančík, Ph.D.
Ing. Zdeněk Majer, Ph.D.
Ing. Petr Skalka, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Profant, Ph.D.
Ing. Petr Vosynek, Ph.D.

Osnova

2.Moment silové dvojice, výslednice silové soustavy.
4.Určování těžiště homogenních a složených těles.
6.Řešení statické rovnováhy vázaného tělesa.
8.Klasifikace soustav těles, jejich pohyblivost a uvolňování.
10.Početní a grafické řešení statické rovnováhy soustav těles.
12.Statická rovnováha vázaného tělesa s uvážením pasivních odporů.
13.Statická rovnováha soustav těles s uvážením pasivních odporů.

Cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D.

Osnova

1.Určování parametrů síly, moment síly k bodu a k ose.
3.Náhrada silové soustavy jednou silou, výslednice rozloženého silového působení.
5.Uvolňování základních stykových vazeb, uložení tělesa.
7.Statická rovnováha pohyblivě uloženého tělesa, rovnovážná poloha.
9.Početní a grafické řešení statické rovnováhy soustav těles.
11.Početní a grafické řešení prutových soustav.