Detail předmětu

Statika

FSI-3STAk. rok: 2012/2013

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.

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

Ing. Lukáš Březina, 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

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.

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Zdeněk Majer, Ph.D.
Ing. Petr Skalka, Ph.D.
Ing. Veronika Ebringerová
Ing. Martin Houfek, Ph.D.
Ing. Lukáš Březina, 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.