Mechanika pro design - KME/DMECH

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

Cíle předmětu

Uvést studenty do řešení problémů kinematiky a statiky hmotného bodu a tělesa v rovině.
Představit studentům statické řešení rovinných soustav těles pomocí analytických a grafických metod.

Harmonogram

Týden Přednáška Cvičení
1. Proč se mechanika přednáší designérům? Předmět mechaniky a její členění. Kinematika hmotného bodu, přímočarý pohyb. Opakování základních pojmů z lineární algebry a vektorového počtu, matice, determinant, skalární součin, vektorový součin.
2. Křivočarý pohyb hmotného bodu. Kinematika rovinného pohybu tělesa, posuvný pohyb. Vyšetřování přímočarého rovnoměrného a rovnoměrně zrychleného pohybu hmotného bodu.
3. Rotační pohyb tělesa. Obecný rovinný pohyb tělesa, základní rozklad. Pohyb bodu po kružnici. Vyšetřování křivočarého pohybu hmotného bodu v rovině.
4. Základní pojmy statiky – síla a její určení, skládání sil, rozklad síly. Moment síly k bodu a k ose. Vyšetřování posuvného, rotačního a obecného rovinného pohybu tělesa.
5. Varignonova věta. Silová dvojice. Základní věty statiky. Skládání sil a rozklad síly – početně a graficky. Určování momentu síly k bodu.
6. Teorie silových soustav – náhrada, rovnováha, ekvivalence. Rovinná soustava sil o společném působišti. Obecná rovinná soustava sil. Určování momentu síly k ose, užití Varignonovy věty. Silová dvojice.
7. Soustava rovnoběžných sil. Střed hmotnosti, Pappovy věty. Analytické a grafické řešení silových soustav v rovině.
8. Uložení a rovnováha hmotného bodu v rovině. Výpočet polohy středu hmotnosti, užití Pappových vět.
9. Uložení a rovnováha tělesa v rovině. Vyšetřování rovnováhy hmotného bodu v rovině – úloha síly, úloha polohy.
10. Složení rovinných soustav těles. Ukázka simulace pohybu vybraných mechanismů. Vyšetřování rovnováhy tělesa v rovině – analytické a grafické řešení.
11. Statické řešení nepohyblivých rovinných soustav těles metodou uvolňování – analyticky a graficky. Prutové soustavy – styčníková metoda. Prutové soustavy – styčníková metoda. Vyšetřování rovnováhy tělesa v rovině – dokončení. Ukázka modelů vybraných mechanismů. Zadání semestrální práce.
12. Statické řešení rovinných mechanismů – analytické a grafické řešení. Statické řešení nepohyblivých rovinných soustav těles – analytické a grafické řešení. Statické řešení rovinných prutových soustav.
13. Kinematické řešení rovinných mechanismů. Statické řešení rovinných mechanismů – analytické a grafické řešení.

Získané způsobilosti

Student
- se orientuje v základních technických problémech mechaniky hmotného bodu a tělesa,
- definuje počet stupňů volnosti hmotného objektu v rovině,
- umí řešit kinematiku základních pohybů hmotného bodu a tělesa,
- volí příslušný počet podmínek rovnováhy při statickém řešení hmotného bodu a tělesa v rovině,
- dokáže určit polohu těžiště hmotných objektů,
- aplikuje základní analytické a grafické metody na řešení mechaniky hmotného bodu a tělesa v rovině,
- staticky řeší rovinné soustavy těles pomocí analytických a grafických metod.

Podmínky zápočtu

Vypracování a odevzdání semestrální práce na odpovídající úrovni

Zkouška

kombinovaná (písemná a ústní)

Ke stažení