Зертханалық сабақтардың жоспарлары

Модуль №1 «Статика»

1 сабақ.Тірек реакцияларын анықтау.

Тапсырма:

Күштер жүйесінің тепе-теңдігінің аналитикалық шарттарын есеп шығаруда пайдалана білу.

Әдістемелік ұсыныстар.Сабақты өту үшін студенттер

1.статиканың негізгі ұғымдары мен анықтамаларын, статиканың аксиомаларын;

2.байланыс реакцияларының негізгі түрлерін;

3.күштерді өстерге проекциялауды;

4.денелердің тепе-теңдік шарттарын

білуі керек.

Сабақтың өту реті

Сабақ бірінші зертханалық жұмысты орындау үшін кіріспе болып табылады. Сабақты өту барысында жинақталатын күштер жүйесі қарастырылады.

1. Тепе-теңдігі қарастырылатын денені (немесе нүктені) белгілеу.

2. Денені байланыстардан босатып, олардың денеге әсерін реакцияларымен алмастыру.

3. Координат жүйесін енгізіп, тепе-теңдік теңдеулерін құру. Жинақталған күштер жүйесі үшін координата осінің біреуін белгісіз реакцияның әсер ету сызығы бойымен бағыттасақ, онда құрылған теңдеулерді шешу жеңіл болады.

4.Егер денеге тек үш күш қана әсер етсе, онда геометриялық әдісті қолданған дұрыс. Бұл жағдайда тепе-теңдік теңдеулерінің орнына күштер үшбұрышы салынады. Күштер үшбұрышын белгілі күштен бастап салған жөн. Ізделінді шамалар күштер үшбұрышынан синустар (немесе косинустар) теоремасының көмегімен анықталады.

Әдебиет 2 нег. [5-11б].

Бақылау сұрақтары:

1. Байланыстар және олардың реакциялары.

2. Күштің координата өстеріне проекциялары қалай анықталады?

3. Жинақталатын күштер жүйесінің тепе-теңдік шарттары.

4.Параллель емес үш күш туралы теорема.

2, 3 сабақтар.Кез келген жазық күштер жүйесі.

№1 зертханалық жұмыс. «Қатты дененің тіреулер реакциясын анықтау»

Тапсырма:

Берілген дене әр түрлі тәсілдермен бекітілген. Көрсетілген реакцияның модулі ең кіші мәнге ие болатын жағдайға сәйкес бекіту тәсілі үшін тіреулер реакциясын анықтау.

Әдістемелік ұсыныстар.Жұмысты орындау үшін студенттер

5.байланыс реакцияларының негізгі түрлерін;

6.нүктеге қатысты күш моментін;

7.кез келген жазық күштер жүйесінің аналитикалық тепе-теңдік шарттарын;

8.таралған күштерді бір нүктеге түскен күшке келтіруді

білуі керек.

Жұмысты орындау реті

10. Қандай да бір масштабта әр ттүрлі тәслдермен бекітілген дененің сұлбасын салу.

11. Денені байланыстардан босатып, олардың денеге әсерін реакцияларымен алмастыру.

12. Әр схемаға зерттелетін реакция анықталатын тепе-теңдік теңдеуін құру.

13.Зерттелетін реакцияның модулі ең кіші мәнге ие болатын жағдайға сәйкес бекіту тәсілі үшін тіреулер реакциясын анықтау.

Әдебиет 2 нег. [5-11б].

Бақылау сұрақтары:

1. Күштің координата өстеріне проекциялары қалай анықталады?

2. Күштің нүктеге қатысты моменті.

3. Кез келген күштер жүйесінің тепе-теңдік шарттары.

4. Қос күш және оның моменті.

5.Таралған күштер.

4, 5 сабақтар.Дененің ауырлық центрі.

№2 зертханалық жұмыс. «Жазық қималардың ауырлық центрін анықтау».

Тапсырма:

Әртүрлі біртекті денелердің ауырлық центрінің координаталарын анықтау.

Әдістемелік ұсыныстар.Жұмысты орындау үшін студенттер

9.ауырлық центрі ұғымын;

10. денелердің ауырлық центрінің координаталарын табудың жалпы формулаларын;

11. денелердің ауырлық центрінің координаталарын табудың тәсілдерін;

12. кейбір біртекті денелердің ауырлық центрлерінің координаталарын анықтау формулаларын

білуі керек.

Жұмысты орындау реті

1. Берілген денені ауырлық центрлерінің координаталары оңай анықталатын денелерге бөлу.

2. Әр дененің ауырлық центрлерінің координаталарын табу.

3.Табылған мәліметтер бойынша толық дененің ауырлық центрінің координаталарын анықтау.

Әдебиет 12 қос. [45-50б].

Бақылау сұрақтары:

1. Біртекті көлемнің, ауданның және сызықтың ауырлық центрлері.

2. Дененің ауырлық центрін анықтау тәсілдері.

3. Кейбір біртекті денелердің ауырлық центрлері.

Модуль №2 «Кинематика»

6, 7 сабақтар.Қатты дененің қарапайым қозғалыстарының кинематикасы.

№3 зертханалық жұмыс. «Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстардағы дене нүктелерінің жылдамдықтары мен үдеулерін анықтау».

Тапсырма:

Қарапайым қозғалыстардағы қатты дене нүктелерінің кинематикалық сипаттамаларын есептеу.

Әдістемелік ұсыныстар.Жұмысты орындау үшін студенттер

13. нүктенің траекториясын, қозғалыс теңдеуін;

14. нүкте қозғалысының берілу тәсілдерін;

15. нүкте жылдамдығын анықтау формулаларын;

16. нүкте үдеуін анықтау формулаларын;

17. нормаль, жанама үдеулер, траекторияның қисықтық радиусы туралы;

18. қатты дененің тұрақты өсті айнала қозғалысының теңдеуін;

19. дененің бұрыштық жылдамдығы мен бұрыштық үдеуін;

20. айналмалы қозғалыстағы дене нүктесінің жылдамдығы мен үдеуін

білуі керек.

Жұмысты орындау реті

1.Ілгерілемелі қозғалыстағы 1-денені қарастырғанда 1-жүктің қозғалыс теңдеуіндегі коэффициенттерді анықтау.

2.1-дененің ілгерілемелі қозғалысын онымен байланысқан дененің айналмалы қозғалысымен байланыстыру.

3.Тұрақты өсті айнала қозғалыстың барлық кинематикалық сипаттамаларын анықтау және оларды сұлбада кескіндеу.

4.Айналма қозғалыс бір денеден екінші денеге берілген кездегі кинематикалық сипаттамаларды байланыстыратын формулаларды қолдану.

5.Табылған мәліметтерді кесте түрінде жазып көрсету.

Әдебиет 2 нег. [42-48б].

Бақылау сұрақтары:

Нүкте қозғаласының берілу тәсілдері.

Нүктенің жылдамдығы мен үдеуі.

Қатты дененің ілгерілемелі қозғалысы.

Қатты дененің тұрақты өсті айнала қозғалысы.

Дененің бұрыштық жылдамдығы мен бұрыштық үдеуі.

Айналмалы қозғалыстағы дене нүктесінің жылдамдығы мен үдеуі.

8, 9 сабақтар.Қатты дененің жазық-параллель қозғалысы.

№4 зертханалық жұмыс. «Көпбуынды механизмді кинематикалық талдау. Жылдамдықтар планын құру».

Тапсырма:

Жылдамдықтар планын тұрғызу арқылы көпбуынды механизмнің кейбір нүктелерінің жылдамдықтарын, сонымен қатар звеноларының бұрыштық жылдамдықтарын анықтау.

Әдістемелік ұсыныстар.Жұмысты орындау үшін студенттер

21. жазық-параллель қозғалыс кезіндегі жылдамдықтарды қосу туралы теореманы;

22. механизмнің кейбір нүктелерінің жылдамдықтарының шамалары мен бағыттарын;

23. жылдамдықтар планын тұрғыза білуі;

24. жылдамдықтар планының көмегімен кейбір нүктелердің жылдамдықтары мен звенолардың бұрыштық жылдамдықтарын анықтай

білуі керек.

Жұмысты орындау реті

1. Таңдап алынған масштабта көпбуынды механизмді кескіндеу.

2. Жетекші айналшақтың А нүктесінің жылдамдығын табу.

3. Таңдап алынған масштабта механизм үшін жылдамдықтар планын тұрғызу.

4. Механизмнің берілген нүктелерінің жылдамдықтарын анықтау.

5. Механизмнің барлық қозғалмалы звеноларының бұрыштық жылдамдықтарын анықтау.

6. Табылған мәліметтерді ЖЛЦ арқылы мүмкіндігінше текскру.

7.Табылған мәліметтерді кесте түрінде жазып көрсету.

Әдебиет 2 нег. [56-67б].

Бақылау сұрақтары:

1. Қатты дененің жазық-параллель қозғалысы туралы түсінік.

2. Жазық-параллель қозғалыстағы дене нүктелерінің жылдамдықтарын анықтау.

3. Механизмнің жылдамдықтар планын талдау.

4. Механизмнің берілген нүктелерінің жылдамдықтарын анықтау.

5. Жылдамдықтар планының көмегімен механизмнің звенолардың бұрыштық жылдамдықтарын анықтау.

10, 11 сабақтар.Қатты дененің жазық-параллель қозғалысы.

№5 зертханалық жұмыс. «Көпбуынды механизмді кинематикалық талдау. Үдеулер планын құру».

Тапсырма:

Үдеулер планын тұрғызу арқылы көпбуынды механизмнің кейбір нүктелерінің үдеулерін, сонымен қатар звеноларының бұрыштық үдеулерін анықтау.

Әдістемелік ұсыныстар.Жұмысты орындау үшін студенттер

25. жазық-параллель қозғалыс кезіндегі үдеулерді қосу туралы теореманы;

26. үдеулер планы қалай тұрғызылатындығын;

27. үдеулер планының көмегімен кейбір нүктелердің үдеулері мен звенолардың бұрыштық үдеулерін анықтай

білуі керек.

Жұмысты орындау реті

Жетекші айналшақтың А нүктесінің үдеуін табу.

Таңдап алынған масштабта механизм үшін үдеулер планын тұрғызу.

Механизмнің берілген нүктелерінің үдеулерін анықтау.

Механизмнің барлық қозғалмалы звеноларының бұрыштық үдеулерін анықтау.

Табылған мәліметтерді кесте түрінде жазып көрсету.

Әдебиет 2 нег. [56-67б].

Бақылау сұрақтары:

Қатты дененің жазық-параллель қозғалысы туралы түсінік.

Жазық-параллель қозғалыстағы дене нүктелерінің үдеулерін анықтау.

Механизмнің үдеулер планын талдау.

Үдеулер планының көмегімен механизмнің звенолардың бұрыштық үдеулерін анықтау.

Жылдамдықтар және үдеулер пландарының көмегімен механизмнің кейбір нүктелерінің үдеулерін анықтау.

Модуль №3 «Динамика»

12, 13 сабақтар.Материялық нүкте динамикасы.

№6 зертханалық жұмыс. «Материялық нүкте қозғалысының дифференциалдық теңдеулерін интегралдау».

Тапсырма:

Әр түрлі күштер әсер ететін материялық нүкте қозғалысын зерттеу.

Әдістемелік ұсыныстар.Жұмысты орындау үшін студенттер

28. динамика заңдарын;

29. материялық нүкте қозғалысының дифференциалдық теңдеулерінің декарт координата өстеріне проекциялары арқылы жазылуын;

30. материялық нүкте қозғалысының дифференциалдық теңдеулерін интегралдау әдістерін;

31. есептің бастапқы шарттарының көмегімен интегралдық тұрақтыларды анықтай

білуі керек.

Жұмысты орындау реті

1. Нүкте динамикасының екінші мәселесін шешу барысында денеге әсер ететін барлық күштерді, соның ішінде реакция күштерін де көрсетіп, Ньютонның екінші заңын координата өстеріне проекциялап жазу.

2. Алынған дифференциалдық теңдеулерді интегралдап, бастапқы шарттардың көмегімен интегралдау тұрақтыларын анықтау.

3.Қажет болған жағдайда, соңғы шарттарды жазып қажетті шамаларды анықтау.

Әдебиет2 нег. [68-74б].

Бақылау сұрақтары:

1. Ньтонның екінші заңы.

2. Нүкте динамикасының екінші мәселесін шешу.

3. Нүкте қозғалысының дифференциалдық теңдеулерін құру

4. Қозғалыс теңдеулерін интегралдау.

5.Интегралдау тұрақтылары және оларды анықтау.

14-15 сабақтар.Механикалық жүйе динамикасының жалпы теоремалары.

№7 зертханалық жұмыс. «Механикалық жүйе динамикасының жалпы теоремаларын қолдану».

Тапсырма:

Механикалық жүйе қозғалысын зерттеуге кинетикалық энергияның өзгеруі туралы теореманы қолдану.

Әдістемелік ұсыныстар.Жұмысты орындау үшін студенттер

32. күш жұмысын есептеуді;

33. механикалық жүйе үшін ауырлық күшінің, үйкеліс күшінің жұмыстарын табу формуласын;

34. жүйенің кинетикалық энергиясын және қатты дененің әр түрлі қозғалысы кезіндегі кинетикалық энергиясын анықтау;

35. жүйенің кинетикалық энергиясының өзгеруі туралы теореманы

білуі керек.

Жұмысты орындау реті

1. Қарастырылатын механикалық жүйенің бастапқы жағдайын белгілі бір масштабта кескіндеу.

2. Екінші сұлбада жүйенің соңғы жағдайын жүйедегі денелердің кинематикалық сипаттамаларымен кескіндеу.

3. Осы сипаттамаларды бірінші дененің жылдамдығы арқылы өрнектеу.

4. Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясын соңғы жағдайы үшін әрбір дененің қозғалыс түріне қатысты ескере отырып есептеу. Барлық кинетикалық энергияларды бірінші дененің жылдамдығы арқылы өрнектеу.

5. Үшінші сұлбада жүйеге әсер ететін барлық сыртқы күштерді кескіндеп, жүйенің берілген орын ауыстыруы үшін олардың жұмыстарын анықтау.

6. Қажет болған жағдайда жүйедегі кейбір денелердің орын ауыстыруын есептеу.

7.Бірінші дененің жылдамдығын анықтау үшін жүйенің кинетикалық энергиясының өзгеруі туралы теореманы қолдану.

Әдебиет2 нег. [92-103б].

Бақылау сұрақтары:

1. Әртүрлі қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясын анықтау формулалары.

2. Жүйеге немесе денеге әсер ететін күштердің жұмыстарын анықтау формулалары.

3.Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясының өзгеруі туралы теорема