Конкурс "В гостях у механики"
олимпиадные задания по теме

Внеклассное мероприятие по дисциплине «Техническая механика», подготовленное студентами 2 курса

групп №1,2

<

по теме: «В гостях у механика»

1. Экскурс в историю развития механики. Ведущие 5-7 минут.
2. Визитка. Представление команд групп №1 и 2 (название команд, девиз, эмблема и другая атрибутика).
3. Разминка команд (вопросы зрителей - группа №1 готовит вопросы для команды группы №2, а группа №2- для команды группы №1).
4. Викторина для зрителей.
5. Музыкально-поэтическое задание для команд: «А знал ли А.С.Пушкин техническую механику?» (раздел «Сопротивление материалов»).
6. Подведение итогов. Вручение призов.

Разминка (вопросы командам групп №1 и 2 подготовленные зрителями) Для группы №1

1. Определить коэффициент трения скольжения, имея плоскую дощечку и брусок.
2. Как двигалась точка, график координат которой дан на рисунке, на участке ВС?

х, м

3. Первая материальная точка имеет массу в 3 раза большую, чем вторая. На обе точки действуют одинаковые силою.

Какая из них получит большее ускорение и во сколько раз?

4. Почему высокий автомобиль переворачивается быстрее, чем низкий?

Разминка (вопросы командам групп №1 и 2 подготовленные зрителями) Для группы №2

1. Определить центр тяжести плоской фигуры, сделанной из картона. Как проверить правильность его определения?
2. Как двигалась точка, график скорости который дан на рисунке, на участке ВС?

3. Двум находящимся в потоке материальным точкам, из которых первая в 5 раз больше массой, чем вторая, необходимо

сообщить одинаковые ускорения. Какие действующие силы необходимо приложить к точкам?

4. Почему болты в автомобиле делают с мелкой резьбой?

   ---

Викторина для зрителей

1. Выходя из воды, животные встряхиваются. Какой закон механики действует при этом?
2. Почему утки и гуси ходят переваливаясь?
3. Какое значение имеют щетинки на поверхности тела червя для его передвижения?
4. Какое из деревьев: ель или сосна более устойчиво?
5. Почему сильный ветер летом ломает деревья чаще, чем зимой?
6. Когда у дерева положение центра тяжести выше: летом или зимой?
7. Равновесие, какой из двух ламп изображенных на рисунке устойчивее?

|_1 = 104нМ

Момент пары сил        . Найти АВ.?

Как изменяется устойчивость ламп при наполнении их

8. Какой вектор силового многоугольника является равнодействующей силой?

F,

F=26H

3D0

10. Определить величину внутреннего силового фактора в сечении I-I.

35кН 8кН        25кН 41 кН        11кН

В

I

Домашнее задание для команд

на тему «Знал ли А.С.Пушкин техническую

механику?»

для группы №1

А.С.Пушкин учитывал законы технической механики, когда поселял цепь и кота на квартиру к дубу. Вот Вам факты: прежде всего, Александр Сергеевич правильно назвал цепь цепью, а не «цепом», т.к. цеп-это простейшее сельскохозяйственное орудие, применяемое для обмолота сельскохозяйственных культур. А вот цепь-это гибкое изделие из отдельных звеньев, шарнирно соединенных между собой, которое используется для передачи движения (приводные цепи), перемещение грузов (тяговые цепи), подвески или подъема грузов (грузовые цепи). И конечно им, была выбрана грузовая цепь. Причем очень точно и грамотно были определенны ее масса и вес:

шц =40 кг; Gu.=mg=40*10=400H

Вес цепи определяется с использованием второго закона Ньютона или основного закона динамики, объем цепи пришлось рассчитывать на основе высшей математике.

Кроме того, он технически правильно выбрал конструкцию цепи, учел тот факт, что Коту придется всю жизнь не просто ходить по ней, но и петь песни, рассказывать сказочные истории.

И так как Кот всю жизнь занимался спортивной ходьбой, то его масса и вес таковы:

mk=5Kr,Gk=5*10=50H

Значит, общий вес цепи вместе с котом равен:

G=GU+ GK=400+50=450H

Теперь посмотрим , какое же напряжение на сжатие Дуба вызывает этот вес Цепи и Кота.

Используем условие прочности на сжатие по сопротивлению материалов:

N г 1

<7= д-< [OJ

Где N=G=450H:

. fd2 3,14-1,5'        2

А=         =         = 1,77м

4        4

^        - площадь сечения

дуба (d=l,5M- диаметр средней части дуба),

[ ^ ] = 30мПа=30 • 106Па, х е.

= Tj7 = 254Па

Так как 254Па<30* 106Па, то условие прочности выполняется. А коэффициент запаса прочности:

п=        30 -106/254 = 118000

о

сж

Это значит, что Дуб может выдержать нагрузку в 118 000 раз больше, чем вес Кота и Цепи.

Итак, Вы убедились, что ни Цепь, ни Кот не могли нанести никакого физического урона Дубу.

Теперь сравним расстояние, которое Кот проходит за 12 лет, и расстояние вокруг земного шара по экватору.

Так как s3KB=2 ^ R3=40000km, где К3=6370-радиус Земли,

то

s3 140160

П=—— =        = з 5

s экв 40000

Т.е бедному Василию Васильевичу приходится за свою жизнь покрывать расстояние вокруг земного шара 3,5 раза.

Что касается Русалки, то ее масса со всеми побрякушками, а именно: сережками, кольцами, цепочками - составляет не более 50кг, и, следуя формулами механики, ее вес будет равен 500Н.

Найдя напряжение, создаваемое Русалкой в ветке диаметром 20см, и сравнивая его с допускаемым, мы определяем, что коэффициент запаса прочности будет равен 10.

Следуя формулам сопротивления материалов и используя коэффициент прочности, мы находим, что ветка, на которой сидит наше Русалка, может выдержать Русалку массой полтонны.