ПРОГРАММА
Введение. Содержание предмета «Техническая механика». Роль и значение механики в строительстве и других отраслях техники. Материя и движение. Механическое движение. Равновесие. Теоретическая механика и ее разделы: статика, кинематика и динамика.
Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы статики. Абсолютно твердое тело. Материальная точка. Система материальных точек. Свободное и несвободное тело. Сила как вектор; единица силы в Международной системе единиц (СИ). Графическое изображение силы; модуль, направление и точка приложения силы.
Система сил. Эквивалентные системы сил. Равнодействующая системы сил и уравновешивающая. Силы внешние и внутренние.
Первая аксиома статики (закон инерции). Вторая аксиома (условие равновесия двух сил). Третья аксиома (принцип присоединения и отбрасывания уравновешенной системы сил). Следствие второй и третьей аксиомы — перенесение силы вдоль линии ее действия. Четвертая аксиома (правило параллелограмма сил); правило треугольника сил. Пятая аксиома (закон равенства действия и противодействия). Шестая аксиома (принцип отвердения).
Связи. Реакции связей. Принцип освобождаемости от связей. Идеальные связи и правила определения направления их реакций.
Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил. Система сходящихся сил. Силовой многоугольник. Геометрическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил.
Методика решения задач на равновесие плоской системы сходящихся сил с использованием геометрического условия равновесия.
Проекция силы на ось; правило знаков. Проекции силы на две взаимно перпендикулярные оси. Аналитическое определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил (метод проекций). Аналитические условия равновесия плоской системы сходящихся сил (уравнения равновесия).
Методика решения задач на равновесие плоской системы сходящихся сил аналитическим способом; рациональный выбор осей координат; использование симметрии.
Понятие о ферме. Плоские статически определимые фермы. Определение сил в стержнях фермы методом вырезания узлов.
Тема 1.3. Пара сил. Пара сил. Вращающее действие пары на тело. Плечо пары; момент пары; знак момента. Момент пары как вектор. Эквивалентность пар. Возможность переноса пары в плоскости ее действия. Сложение пар. Условие равновесия плоской системы пар.
Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил. Момент силы относительно точки; знак момента; условие равенства нулю.
Приведение силы к данному центру. Приведение плоской системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент плоской системы сил. Теорема Вариньона. Частные случаи приведения плоской системы сил.
Равновесие плоской системы сил; условия равновесия. Уравнения равновесия плоской системы произвольно расположенных сил
(три вида). Уравнения равновесия плоской системы параллельных сил (два вида).
Методика решения зад на равновесие плоской системы произвольно расположенных и параллельных сил, Рациональный выбор координатных осей, центров моментов. Проверка решения.
Основные виды опор, балочных систем: цилиндрическая подвижная (иначе шарнирно-подвижная) опора, цилиндрическая неподвижная (шарнирно-неподвижная), защемляющая неподвижная (жесткое защемление); их реакции.
Классификация нагрузок: сосредоточенные силы, сосредоточенные пары сил (моменты), распределенные нагрузки и их интенсивность.
Аналитическое определение опорных реакций балок.
Связи с трением. Отклонение направления реакций связи от нормали к поверхности, сила трения, угол трения, коэффициент трения. Условие самоторможения тела на наклонной плоскости.
Тема 1.5. Пространственная система сил. Параллелепипед сил. Равнодействующая пространственной системы сходящихся сил. Проекция силы на три взаимно перпендикулярные оси. Равновесие пространственной системы сходящихся сил.
Момент силы относительно оси, его величина, знак и условия равенства нулю.
Пространственная система - произвольно расположенных сил. Уравнения равновесия такой системы (без вывода). Уравнения равновесия пространственной системы параллельных сил.
Тема 1.6. Центр тяжести. Центр параллельных сил, его свойство. Формулы для определения координат центра параллельных сил. Сила тяжести. Центр тяжести тела как центр параллельных сил. Координаты центра тяжести однородного тела. Координаты центра тяжести тонкой однородной пластинки. Статический момент площади плоской фигуры относительно оси — определение, единица измерения, способ нахождения, условие равенства нулю. Формулы для определения координат центра тяжести составных фигур составленных из линий, площадей и объемов с помощью статического момента.
Положение центра тяжести фигур, имеющих ось и плоскость симметрии.
Положение центров тяжести простых геометрических фигур: прямоугольника, треугольника, трапеции, полукруга параболического треугольника.
Определение координат центра тяжести сложных сечений, представляющий собой совокупность простых геометрических фигур, и сечений, составленных из стандартных профилей проката.
Тема 1.7. Устойчивость равновесия. Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесия твердого тела. Условие равновесия твердого тела, имеющего неподвижную точку или ось вращения. Условие равновесия тела, имеющего опорную плоскость. Момент опрокидывающий и момент удерживающий. Коэффициент устойчивости.
Тема l.8. Работа и мощность. Работа постоянной силы при прямолинейном движении. Единицы работы. Понятие о работе переменной силы. Работа силы тяжести. Работа постоянной силы при вращении. Мощность средняя и истинная. Единицы мощности. Коэффициент полезного действия.
