Detail předmětu
Technická mechanika
FEKT-MPC-TMEAk. rok: 2024/2025
Technická mechanika představuje předmět dávající stručný přehled o mechanice tuhého tělesa, tj statiku, kinematiku, dynamiku a elastostatiku. Ve statice (tj. v nauce o rovnováze tuhého tělesa) se probírá od základních pojmů přes klasifikace silových soustavy až po řešení statické rovnováhy těles a soustav za pohybu s uvážením pasivních odporů. V kinematice (tj. nauku o pohybu tuhých těles bez ohledu na síly, které pohyb způsobují) se od úlohy zjišťování kinematiky bodového tělesa přechází k určení rychlosti a zrychlení jednotlivých bodů tělesa a úhlové rychlosti a úhlového zrychlení těles. Postupně se probírá kinematika translačního, rotačního, obecného rovinného a sférického pohybu tělesa. U mechanismů se probírá řešení kinematiky složeného pohybu těles a kinematická analýza mechanizmů. V dynamice se postupně probírá dynamika hmotného bodu a soustavy hmotných bodů, momenty setrvačnosti tuhých těles, dynamika tuhého tělesa a dynamika soustav těles. Řešení dynamiky soustav tuhých těles je probíráno jednak na základě Newtonových zákonů (tj. vektorové mechaniky) a jednak na základě variačních principů (analytické mechaniky). V kursu je řešeno kmitání s jedním stupněm volnosti a jsou zmíněny úskalí nelineární dynamiky a základy dynamiky poddajných těles. Závěr kurzu je věnován pružnosti a pevnosti (elastostatice) přímých prutů a jejich dimenzování při rovinném pohybu.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
- řešit soustavu lineárních a nelineárních rovnic,
- řešit lineární diferenciální rovnice druhého řádu s konstantními koeficienty,
- ovládat trigonometrii a analytickou geometrii v prostoru,
- transformovat kartézské souřadnice do polárních, válcových a sférických souřadnic,
- ovládat vektorovou a maticovou algebru,
- uměl aplikovat fyzikální zákony ( Newtonovy pohybové zákony, zákon zachování hybnosti a momentu hybnosti)
- definovat mechanické energie a práce/výkon síly/momentu síly a jejich souvislosti, zákon zachování mechanické energie.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zkouška: Zkouška je rozdělena na dvě části. Náplní první části je průřezový písemný test, ze kterého je možno získat max. 30 bodů. Postup do druhé části zkoušky je podmíněn ziskem alespoň 15 bodů. V případě nesplnění této podmínky je zkouška hodnocena známkou F. Náplní druhé části je písemné řešení typických úloh z profilujících oblastí předmětu, ze které je možno získat max. 40 bodů. Konkrétní podobu zkoušky, typy, počet příkladů či otázek a podrobnosti hodnocení 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.
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 zadáním náhradních úloh.
Učební cíle
Absolvent kursu "Technická mechanika" bude umět analyzovat kinematické a statické kvality uložení těles a jejich soustav, uvolnění těles a řešení jejich statické rovnováhy. Dále bude umět popsat pohyb těles z hlediska kinematiky a dynamiky. Z kinematických údajů na vstupu (poloha, rychlost, zrychlení) a ze známé geometrie těles popř. mechanismu bude umět zjistit polohy, rychlosti a zrychlení libovolných bodů pohybujících se součástí. Pro zadané geometrické a materiálové charakteristiky soustavy tuhých těles bude umět analyzovat souvislost mezi působícími vnějšími a vnitřními silovými účinky a vyvolanými pohyby.
Prerekvizity a korekvizity
- doporučená prerekvizita
Vybrané partie matematiky pro inženýry
Základní literatura
Florian, Z., Ondráček, E., Přikryl, K.: Mechanika těles - statika, 1995 VUT (CS)
Florian, Z., Suchánek, M.: Mechanika těles - úlohy ze statiky, 1997 VUT (CS)
Janíček P., Florian Z.: Úlohy z pružnosti a pevnosti I, 2. vyd., VUT-FSI, Brno, 1995 (CS)
Janíček P., Ondráček E., Vrbka J., Burša J.: Pružnost a pevnost I, VUT-FSI, Brno, 2004 (CS)
Přikryl K.: kinematika, 2005 VUT (CS)
Přikryl, K., Malenovský, E., Úlohy z kinematiky, 2005 VUT (CS)
Slavík J.,Kratochvíl C.: Mechanika těles-Dynamika, 2000 (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-KAM magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
Elearning