Конспект учебного занятия с презентацией. Учебная дисциплина ОП.02 "Техническая механика"
план-конспект занятия
1. Конспект учебного занятия "Центр тяжести. Центр тяжести плоских фигур" ОП.02 "Техническая механика"
2. Презентация к учебному занятию "Центр тяжести. Центр тяжести плоских фигур" ОП.02 "Техническая механика"
3. Презентация к учебному занятию студента "Центр тяжести. Центр тяжести плоских фигур" ОП.02 "Техническая механика"
4. План-конспект урока "Балочные системы. Разновидности опор и виды нагрузок"ОП.02 "Техническая механика"
Скачать:
Предварительный просмотр:
Конспект учебного занятия
Преподаватель: Яковлева Галина Владимировна
Образовательное учреждение: ГАПОУ РБ «БРТАТ»
Дисциплина: Техническая механика
Группа: ТОР-2
Специальность: 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»
Цель урока: Центр тяжести. Центр тяжести простых геометрических фигур.
Задачи урока:
Познавательные: обеспечить знание студентами понятия силы тяжести, центра тяжести; обеспечить формирование умений по определению центра тяжести ; формировать умение систематизировать изученное, раскрывать взаимосвязь между изученным теоретическим материалом и явлением в жизни, развить способность к анализу,
Развивающие и воспитательные: создать условия для формирования у обучащихся практических навыков определения центра тяжести, развития логического мышления студентов; воспитывать интерес к предмету; развивать интерес к решению задач; формировать творческий подход к решению задач, четкость и организованность, умения оценивать свою деятельность и деятельность своих товарищей.
Формируемые компетенции:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность;
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями);
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий;
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
Вид занятия: комбинированный урок
Тип занятия: формирование знаний, умений и навыков, систематизация и закрепление изученного материала.
Межпредметные связи:
Обеспечивающие: физика, математика, инженерная графика
Обеспечиваемые:
- ПМ.01. Подготовка и осуществление технологических процессов изготовления сварных конструкций
- ПМ.02.Разработка технологических процессов проектирования изделий
- ПМ.05. Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих должностям служащих
Внутридисциплинарные: техническая механика (сопротивление материалов, детали машин)
Технология обучения: личностно-ориентированные технологии обучения, создающие условия для обеспечения собственной учебной деятельности обучающихся, учёта и развития индивидуальных особенностей обучающихся
Формы и методы обучения – метод проблемного изложения, исследовательский, частично-поисковый, словесный, наглядный, практический, интерактивный; индивидуальная работа студентов, решение задач, решение творческих заданий;
Планируемые образовательные результаты:
Студенты должны знать:
основы технической механики; виды механизмов, их кинематические и динамические характеристики; методику расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при различных видах деформации основы расчетов механических передач и простейших сборочных единиц общего назначения
Студент должен уметь:
производить расчеты механических передач и простейших сборочных единиц; определять напряжения в конструкционных элементах
Общее время занятия: 90 минут.
Оснащение урока:
А) Наглядные пособия: электронная презентация
Б) Раздаточный материал: задания для выполнения самостоятельной работы студента
В) Технические средства обучения : проектор, компьютер с установленной на них программой Microsoft PowerPoint
Г) Учебные места (для практических занятий, лабораторных работ)
Рекомендации к занятию:
В ходе урока по ходу объяснения материала студенты делают записи в конспектах, приводят собственные примеры. Сообщения студентов по предложенной тематике являются опережающим домашним заданием.
Теоретическая часть урока построена на основе слайд - лекции.
Практическая часть урока построена на основе индивидуальной работы и выполнения самостоятельных и коллективных практических заданий
Межпредметные связи:
Литература :
Основная:
1. Аркуша А. И., Фролов М. И. Техническая механика.- М.,1993 г.
2. Никитин Е.М. Теоретическая механика .- М.: Наука,1983
3.Ивченко В. А. Техническая механика: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. – 157 с.
4. Аркуша А.И.Руководство к решению задач по теоретической механике. Учебное пособие для техникумов. М., «Высшая школа», 1996.
Дополнительная:
1. Олофинская В. П. Техническая механика: Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2015. – 349с., ил.
3.Ушакова О.А. Активизация творческой деятельности и развития познавательного интереса студентов при изучении дисциплины «Техническая механика»
№ | Содержание этапов урока (основное) и необходимые методические пояснения и рекомендации | Добавления, изменения, замечания |
1 | Организационный момент | Эмоциональный настрой группы 3 минуты |
2 | Изучение нового материала | 42 минуты |
2.1 | Сила тяжести как равнодействующая вертикальных сил | Презентация 2 минуты |
2.2 | Центр тяжести | |
2.2.1 | Сообщения по темам | Домашнее задание |
Центр тяжести | 5 минут | |
Устойчивость судна или ванька-встанька на воде | 5 минут | |
2.2.2 | Центр тяжести тела. Методы нахождения центра тяжести тела | Презентация 10 минут |
а | Способ подвешивания | |
б | Способ взвешивания | |
в | Аналитический способ | |
- | Метод симметрии | |
- | Метод разбиения | |
- | Метод отрицательных масс | |
2.2.3 | Центр тяжести простых геометрических фигур | 20 минут |
- | Прямоугольник | |
- | Треугольник | |
- | Сектор | |
- | Круг | |
- | Полукруг | |
- | Плоские фигуры прокатных профилей | |
3 | Закрепление и систематизация знаний | 37 |
полученных знаний | ||
3.1 | Определение центра тяжести сечения | показательно |
сложной формы | презентация | |
4 | Подведение итогов и рефлексия | Обобщение, вопросы 5 минут |
5 | Задание на дом | 3 минуты |
5.1 | СРС: определить положение центра | по карточкам |
тяжести сложного сечения | ||
5.2 | Повторить пройденный материал | |
[1] с.67-77 | ||
Итого: | 90 минут |
Ход учебного занятия:
1. Организационный момент
Здравствуйте, садитесь! Давайте проверим присутствующих на уроке. Староста, пожалуйста. Наш урок не в совсем обычном месте, но я думаю вы быстро адаптируетесь и ваша работоспособность будет на достаточно высоком уровне.
Тема сегодняшнего нашего урока: «Центр тяжести». (слайд 1). Запишите в тетрадях число и тему урока. Сегодня нам необходимо изучить, на мой взгляд, одно из важных понятий – центр тяжести. И я думаю, вы со мной в завершении урока с этим согласитесь Цель урока: изучение понятие центра тяжести (его значение в природе и технике, закономерности);
Задачи урока:
Познавательные: обеспечить знание студентами понятия силы тяжести, центра тяжести; обеспечить формирование умений по определению центра тяжести ; формировать умение систематизировать изученное, раскрывать взаимосвязь между изученным теоретическим материалом и явлением в жизни, развить способность к анализу,
Развивающие и воспитательные: создать условия для формирования у обучащихся практических навыков определения центра тяжести, развития логического мышления студентов; воспитывать интерес к предмету; развивать интерес к решению задач; формировать творческий подход к решению задач, четкость и организованность, умения оценивать свою деятельность и деятельность своих товарищей.
А в рамках этих целей мы займемся изучением очень важного понятия - центра тяжести , рассмотрим его значение в природе , технике, в вашей дальнейшей профессиональной деятельности, а также научимся определять положения центра тяжести тел и плоских фигур.
2. Изучение нового материала
2.1 .Сила тяжести как равнодействующая вертикальных сил
Почему мяч, брошенный в горизонтальном направлении ), через некоторое время оказывается на земле? Почему камень, выпущенный из рук , падает вниз? Почему прыгнувший вверх человек вскоре снова оказывается внизу? У всех этих явлений одна и та же причина - притяжение Земли.
Сила тяжести является одним из проявлений закона всемирного тяготения ( Закон всемирного тяготения Ньютона, который стал первым научным законом, действующий во всей Вселенной гласит: каждые две частицы материи притягивают взаимно друг друга, или тяготеют друг другу, с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними:
Давайте вспомним из курса физики, что же представляет собой сила тяжести?
Ответы студентов: ____________________________________________
Сила тяжести – это сила, с которой тела притягиваются к земле
Сила тяжести тела – это равнодействующая сил тяжести отдельных частиц тела; модуль этой силы – вес тела.
G – сила тяжести.
Это сила, распределенная по всему объему тела, так на каждую его материальную точку действует сила притяжения, направленная к центру Земли. Силы притяжения, приложенные к частицам твердого тела, образуют систему с линиями действия, сходящимися в центре Земли. Но радиус Земли 6380 км, поэтому углы между линиями действия сил тяжести двух соседних точек тела настолько малы, что систему сил тяжести , приложенных к телу, практически безошибочно можно считать параллельной. (Слайд 8)
Как бы мы ни поворачивали тело, не изменяли его положение в пространстве, силы тяжести его отдельных частиц останутся параллельными друг другу (вертикальными): относительно тела они будут поворачиваться вокруг своих точек приложения, сохраняя свою параллельность и численное значение. Но при повороте равнодействующая параллельных сил всегда проходит через одну и туже точку – центр тяжести системы паралле6льных сил. Отсюда следует, что центр тяжести находится в совершенно определенной для каждого тела точке и не изменяет своего положения относительно этого тела при изменении положения самого тела.
2.2 Центр тяжести. Методы нахождения
2.2.1 Послушаем сообщения о центре тяжести и его значении в жизни
О значении центра тяжести в нашей повседневной жизни расскажет Андрей Берсенев
Вчера ваша группа присутствовала на спуске судна на «Окской судоверфи». И то, что такая многотонная махина держится на плаву и не переворачивается, т.е. является устойчивой «виноват» центр тяжести. Послушаем сообщение Бабаевой Марины.
Выступления студентов с сообщениями
2.2.2 Центр тяжести. Методы нахождения
Центр тяжести тела – это такая неизменно связанная с этим телом точка, через которую проходит линия действия силы тяжести данного тела при любом положении тела в пространстве. (слайд 11)
Очень часто центр тяжести тела находится и вне тела.
Приведите такой пример
Так как центр тяжести тела – центр параллельных сил тяжести его частиц, то его координаты определяются по формулам:
Хс, Yc, Zc – координаты центра тяжести тела;
Gi – сила тяжести произвольной частицы тела;
Хi, Yi, Zi – координаты этой частицы
- сила тяжести всего тела
Рассмотрим методы определения координат центра тяжести тела.
Метод подвешивания (используется для плоских тел и фигур)- прокалываем фигуру в нескольких местах (для большей точности лучше по краям) . Вкалываем в вертикальную деревянную стену иголку и вешаем на нее фигуру за любое из отверстий. Фигурка должна свободно качаться на игле. Делаем отвес из тонкой нити и грузика, завязываем петлю на свободном конце нити, и вешаем его на ту же иглу. Отвес показывает вертикальное направление. Отмечаем на фигуре вертикальное положение нити. Снимаем фигуру, подвешиваем за другое отверстие и снова отмечаем направление нити. Точка пересечения вертикальных линий укажет положение центра тяжести фигуры.
Данный метод определения центра тяжести мы с вами будем использовать в лабораторной работе в следующий вторник (одна подгруппа на 1 паре с ИГ, другая – на 3 паре). Когда какая подгруппа – в рабочем порядке.
Метод взвешивания - П р и м е р. Покажем, как можно экспериментально определить положение центра тяжести самолета . Поставив колесо В на платформу весов, найдем
взвешиванием силу давления колеса на платформу; тем самым будет найдена численно равная этой силе реакция N1.
Точно Точно так же взвешиванием находим реакцию N2. Приравнивая затем нулю сумму моментов всех сил относительно центра тяжести С самолета,
получаем N2N(1-)=0, откуда находим
Очевидно, N1+N2=P, где Р - вес самолета. Если величина Р наперед
известна, то для определения а можно обойтись только однократным
взвешиванием.
Данные методики используются для определения центра тяжести автомобиля.
Моторные звенья , которые используются в понтонных парках , изготавливаемых на «Окской судоверфи» - моторное звено помещают на устройство, снабженное роликом, после прохождения ролика звено начинает «клевать», точку фиксируют – это координата центра тяжести.
Метод симметрии: если однородное тело имеет плоскость симметрии, то центр тяжести лежит в этой плоскости. Если однородное тело имеет ось симметрии, то центр тяжести лежит на этой оси. Если однородное тело имеет две оси симметрии, то центр тяжести находится в точке их пересечения. Центр тяжести однородного тела вращения лежит на оси вращения.
Метод разделения (разбиения):Тело разбивается на наименьшее число частей, силы тяжести и положение центров тяжести которых известны
Метод отрицательных масс: При определении центра тяжести тела, имеющего свободные полости, следует применять метод разбиения, но массу свободных полостей считать отрицательной.
2.2 .3. Центр тяжести простых геометрических фигур
Очень часто приходится определять положение цента тяжести различных плоских тел и геометрических плоских фигур различной формы.
V= Аh
А – площадь фигуры, h – ее высота.
Поэтому координаты центра тяжести плоской фигуры определяются по формулам:
Если плоская фигура имеет неправильную форму, то центр тяжести такой фигуры находится :
- Методом подвешивания на острие;
- Теоретическим методом. В этом случае сложная фигура разбивается на определенное количество элементарных фигур, имеющих правильную геометрическую форму. Затем определяется положение центра тяжести и площади каждой элементарной фигуры.
3. Закрепление и систематизация знаний полученных знаний
Задача: Найти положение центра тяжести плоской пластины
(слайды) и произведение площади на координату является статическим моментом инерции, который измеряется в см3 (по ГОСТ)
Из каких элементарных фигур состоит данная сложная фигура?
Два прямоугольника и треугольник. Можно еще по-другому?
Сложная фигура не имеет оси симметрии, поэтому проведем оси х и у следующим образом (на стыке прямоугольников ось у, а ось х совместим с основанием фигуры).
Проанализируем из каких фигур составлена пластина:
1)Прямоугольник со сторонами 240х120 мм
2) Прямоугольник со сторонами 40х100 мм
3)Прямоугольный треугольник со сторонами 60х90 мм
Определим и запишем координаты центров тяжести прямоугольников и треугольника. Координаты записываем в см, т.к. меньше цифр в расчетах и
1)Прямоугольник
А1 = 10*4 = 40 см2
С1(6;12)
2) Прямоугольник
А2 = 12*24 = 288 см2
С2(-5;2)
3)Треугольник
А3 = 0,5*6*9= 27 см2
С3(3;22)
Значения подставим в формулу и определим координаты центра тяжести сложной фигуры:
Координаты центра тяжести С (-4, 2; 1, 5)
4 Подведение итогов и рефлексия
Сегодня мы с вами хорошо поработали. Результаты следующие – выставить и прокомментировать оценки. А еще ответьте на вопросы:
1. Сегодняшний урок мне (понравился или не понравился)
2. Мне понравилось …(назвать, что именно)
3. Пригодятся ли эти знания в вашей профессиональной деятельности?
5 Задание на дом
СРС : Определить координаты центра тяжести плоской фигуры (по карточкам)
Аркуша А.И., Фролов М.И. Техническая механика с.67-77
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Центр тяжести Рассмотрим две параллельные силы и , приложенные в (.)А1 и (.)А2. Эта плоская система сил имеет равнодействующую 1. Центр тяжести параллельных сил
Из подобия треугольников : = = F1*A2*C=F2*A1*C - Правило рычага Точка С, которая удовлетворяет этому равенству, называется центром параллельных сил. Линия действия проходит через некоторую (.)С. Положение (.)С найдем из теоремы Вариньона: Mc (R)= Mc (F1)+ Mc (F2) O=F1*h1-F2*h2 F1*h1=F2*h2
2. Центр тяжести твердого тела Пусть имеется твердое тело. Разобьем его на участки, у которых Р1, Р2,…, - силы тяжести. Вес тела Р определяется равенством: Р= (.)С – это точка приложения силы тяжести (центр тяжести). Координаты центра тяжести определяются по формулам: = = =
А) Центр тяжести объемного тела: = = = Б) Центр тяжести плоской фигуры = = В) Центр тяжести линии = = =
3) Центр тяжести некоторых однородных тел: А) Центр тяжести дуги окружности: =R * , [ ]= рад
3) Центр тяжести некоторых однородных тел: Б) Центр тяжести треугольника: Центр тяжести треугольника лежит на пересечении медиан СЕ = ВЕ
3) Центр тяжести некоторых однородных тел: В) Центр тяжести кругового сектора:
3) Центр тяжести некоторых однородных тел: Г) Центр тяжести пирамиды (конуса): (.)С1 – центр тяжести основания СС1 = DC 1
3) Центр тяжести некоторых однородных тел: Д) Центр тяжести полшара: = ОС = R R – радиус полшара
Порядок решения задач на определение центра тяжести: 1.Разбить тело на составные части, положение центра тяжести которых известно; 2.Определить длину, площадь, объем этих тел; 3.Выбрать расположения осей координат; 4.Определить координаты центра тяжести элементарных частей 5.Рассчитать координаты центра тяжести по формулам 6.Указать центр тяжести на рисунке.
Благодарю за внимание!
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Любые водные суда должны обладать обязательным запасом непотопляемости. Ни один человек, находящийся на борту судна, не хочет, чтобы его судно перевернулось и затонуло! Остойчивость - это “способность наклоненного судна выпрямляться” или “способность судна противодействовать наклонению”.
Расстояние от метацентра m до центра тяжести ЦТ (метацентрическая высота) является характеристикой остойчивости судна.
В “прямом” положении судна эти силы уравновешивают друг друга и лежат на одной вертикальной линии. При крене форма подводной части корпуса изменится, ЦВ сместится в сторону накрененного борта, и возникнет так называемый восстанавливающий момент, который противодействует крену. При наклонении судна ЦВ как бы поворачивается вокруг точки, называемой метацентром m.
Чем меньше судно, тем больше должна быть метацентрическая высота. Так, например, у гребной шлюпки достаточная метацентрическая высота 0.3 м обеспечивает безопасную посадку и вставание людей в лодке.
Как же оценить, насколько безопасна, например, парусная яхта? Какова вероятность восстановления яхты из положения “килем вверх” ? В случае полного опрокидывания у хороших яхт даже небольшой случайной волны достаточно для того, чтобы яхта вернулась в прямое положение.
Высокую остойчивость можно обеспечить за счет веса неподвижного балласта. Причем необходимо понизить ЦТ. Чем ниже расположен центр тяжести яхты, тем она остойчивее. Существует простое правило: каждый килограмм под ватерлинией повышает остойчивость, а каждый килограмм над ватерлинией ухудшает ее. Для этих целей используется, например, неподвижный балластный киль (однако яхты с таким килем тяжелы). Таким килем оборудованы классические яхты. Среди положительных качеств “классических” яхт “ - абсолютная остойчивость”, т.е. яхта восстанавливается практически из любого положения. Так для классической яхты “Contessa 32” потеря остойчивости наступает только при крене 155° . Будучи опрокинутой днищем вверх, “Contessa 32” легко спрямляется.
А у парусной яхты есть еще один очень эффективный способ повышения остойчивости - откренивание, т.е. перемещение веса экипажа, балласта, качающегося киля и т.д. по ширине судна. В настоящее время применяются консоли, трапеции, бортовые балластные цистерны, перемещаемый балласт, качающиеся кили, а также такие “экзотические” приспособления, как управляемые подводные крылья. В последнее время на яхтах вошли в моду рубки, обеспечивающие неостойчивость в опрокинутом положении.
Более широкие и высокобортные суда имеют большую остойчивость формы. Важно также, чтобы при накренении через люки и палубные отверстия во внутренние помещения яхты не попадала забортная вода. Попадание воды внутрь судна способно свести “на нет” преимущества от высокой остойчивости.
Суда с водонепроницаемой надстройкой могут иметь очень высокую остойчивость на больших кренах. Именно на этом принципе основана идея неопрокидываемых спасательных шлюпок неваляшек. Спасательные шлюпки и плоты некоторых типов практически неопрокидываемые, т.к. даже после полного переворачивания они возвращаются в нормальное положение.
Для судов разных классов существуют определенные нормы и требования Российского Морского Регистра к остойчивости. Именно длина считается важнейшим фактором безопасности. Большие по размеру и более тяжелые яхты полагаются наиболее надежными. Положенная парусами на воду яхта должна самостоятельно спрямляться из этого положения. Итак, непотопляемость или остойчивость судна достигается путем разумного компромисса между обеспечением ходовых качеств и одновременно безопасности в эксплуатации. Использование принципа действия Ванька-встаньки обеспечивает нашу безопасность при плавании на любых судах!
Предварительный просмотр:
Министерство образования и науки республики Бурятия
ГАПОУ РБ «Бурятский республиканский техникум автомобильного транспорта»
План урока
по дисциплине ОП.02 Техническая механика
Специальность: 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»
Тема: Балочные системы. Разновидности опор и виды нагрузок
Составитель: Яковлева Г.В.
п. Онохой, 2018г.
Тема урока: Балочные системы. Разновидности опор и виды нагрузок.
Тип урока: комбинированный
Цели урока:
1. Образовательные: -изучение видов нагрузок, разновидности опор,
-формирование умений учащихся в определении реакций опор в жесткой заделке и шарнирных опорах.
2. Развивающие: - развитие пространственного воображения,
- развитие мышления (учить анализировать условие задачи)
- формирование умения определения реакции опор в нагруженных балках,
- развитие умений математически и графически оформлять
решенные задачи.
3.Воспитательные:- воспитание любви к изучению предмета,
-воспитание умения самостоятельно решатьзадачи,
- воспитание трудолюбия и исполнительности.
4.Здоровьесберегающие цели: - обеспечение условий физического, психического, социального и духовного комфорта студентов на уроке,
- пропаганда здорового образа жизни
Оборудование: плакаты «Виды нагрузок»
«Разновидности опор»
«Уравнения равновесия для определения реакций
опор"
План урока:
1. Начало урока (подготовка к уроку) – 2 мин.
2. Проверка домашнего задания - 8 мин.
3. Проверка знаний учащихся при подготовке к новой теме.
Повторение пройденного материала по теме «Определение равнодей-ствующей плоской системы произвольно расположенных сил.Условие равновесия» в виде тестирования -15 мин.
4. Подготовка учащихся к работе (постановка цели) – 2 мин
5. Организация осмысления восприятия новой информации (объяснение нового материала) – 40 мин.
6. Закрепление нового материала – 18 мин.
7. Контроль за результатом деятельности .Самостоятельное решение задач по объясненной теме – 10 мин.
8. Подведение итогов урока и домашнее задание.– 3 мин.
Ход урока:
1.Организационный момент .
- взаимное приветствие преподавателя и студентов,
- определение отсутствующих студентов,
- проверка подготовленности студентов (наличие конспектов предыду-
щего занятия),
- организация внимания.
2. Проверка домашнего задания.
- проверка заданной на дом задачи по определению равнодействующей.
- опрос по пройденной предыдущей теме:
а) Чему равен главный вектор системы?
б) Чему равен главный момент системы сил при приведении ее к точке?
в) Чем отличается главный вектор от равнодействующей плоской системы произвольно расположенных сил.
г) Тело движется равномерно и прямолинейно (равновесие)
Чему равны главный вектор и главный момент системы?
д) Назовите условие равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.
3 . Проверка знаний учащихся при подготовке к новой теме.
Повторение пройденного материала .
Проведение тестирования по пройденному материалу. (5 вариантов тестов см. приложение 1)
Всем студентам группы раздаются тесты и чистые бланки, где отмечаются правильные ответы.
4. Изучение нового материала.
- сообщение темы и цели изучения нового материала,
- показ практическойзначимости изучаемого материала ( в том числе
для будущих автомехаников),
- постановка перед учащимися учебной проблемы,
- организация внимания
Вопросы к студентамперед сообщением новых знаний.
- Дайте определение понятию «сила»
- Чем характеризуется сила
- Что такое равнодействующая плоской системы сходящихся сил и
какими способами ее можно определить
Объяснение нового материала.
а) Виды нагрузок.
По способу приложения нагрузки делятся на:
-сосредоточенные
- распределенные, которые можно заменить равнодействующей сосредоточенной силой
G = ql,
q- интенсивность нагрузки
l – длина стержня
б) Разновидности опор балочных систем.
Вопросы к студентам:
- Назовите виды шарниров.
-Какие реакции возникают в подвижном и неподвижном шарнире.
-Что такое жесткая заделка (защемление)
-Какие реакции возникают в заделке.
Балка – конструктивная деталь в виде прямого бруса, закрепленная на опорах и изгибаемая приложенными к ней силами. Высота сечения балки незначительна по сравнению с ее длиной.
Жесткая заделка (защемление).
Опора не допускаетперемещений и поворотов. Заделку заменяют двумя составляющими силыRАх и RАy и парой с моментом МR.
Для определения этих неизвестных удобно использовать систему уравнений в виде.
∑ Fkx= 0 ∑ Fky= 0 ∑ mkA(Fk ) = 0
Каждое уравнение имеет одну неизвестную величину и решается без подстановок.
Для контроля правильности решений используют дополнительное уравнение моментов
относительно любой точки на балке, например, В.
∑ mkВ (Fk )= 0
Шарнирно-подвижная опора.
Опора допускает поворот вокруг шарнира и перемещение вдоль опорной
поверхности. Реакция направлена перпендикулярно опорной поверхности.
Шарнирно-неподвижная опора.
Опора допускает поворот вокруг шарнира и может и может быть заменена
двумя составляющими силы вдоль осей координат.
Балка на двух шарнирных опорах.
Не известны три силы, две из них – вертикальные, следовательно, удобнее
для определения неизвестных использовать систему уравнений по второй форме:
∑ Fkx= 0 ∑ mkA(Fk )= 0 ∑ mkВ (Fk ) = 0
Составляются уравнения моментов относительно точек крепления
балки. Поскольку момент силы, проходящей через точку крепления, равен 0,
в уравнении остается одна неизвестная сила.
Из уравнения ∑ Fkx= 0 определяем RВх
Из уравнения ∑ mkA(Fk )= 0 определяем RВу
Из уравнения ∑ mkВ (Fk )= 0 определяем RАу
Для контроля правильности решения используется дополнительное
уравнение:
∑ Fky= 0
При равновесии твердого тела, где можно выбрать три точки, не лежа-
щие на одной прямой, удобно использовать систему уравнений в третьей форме.
∑ mkA(Fk )= 0 ∑ mkВ (Fk ) = 0∑ mkС(Fk ) = 0
в) Примеры решения задач.
Пример1.
Одноопорная (защемленная) балка нагружена сосредоточенными силами
и парой сил. Определить реакции заделки.
Решение.
1. В заделке может возникнуть реакция, представляемая двумя составляя-ющими (RАу , RАх) и реактивный момент МА. Наносим на схему балки воз-можные направления реакций.
Замечание: Если направления выбраны неверно, при расчетах получим
отрицательные значения реакций. В этом случае реакции на схеме следует направить в противоположную сторону, не повторяя расчета.
В силу малой высоты считают, что все точки балки находятся на одной прямой; все три неизвестные реакции приложены в одной точке. Для реше-ния удобно использовать систему уравнений равновесия в первой форме.
2. Используем систему уравнений:
∑ Fkx= 0 ∑ Fky= 0 ∑ mkA(Fk )= 0
∑ Fkx= - RАх + 30 Сos 600 + 20Сos900 = 0
RАх =30 Сos 600 + 20Сos900 = 15 кН
∑ Fky=RАу - 30 Сos300 - 20Сos 00 = 0
RАу = 30 0,866 + 20 1= 45,98 кН
∑ mkA(Fk )= -МА + 30 3 Sin 600 + 100 + 20 10 = 0
МА = 377,кН м
Знаки полученных реакций с (+), следовательно, направления реакций
выбраны верно.
3. Для правильности решения составляем уравнение моментов относительно точки В.
∑ mkВ (Fk )= -МА + RАу 10 – 30 7 Sin 600 + 100 = 0
Подставляем значения полученных реакций:
- 377,94 + 45,98 10 – 210 0,866 + 100 = 0
-559,8 + 559,8 = 0
Решение выполнено верно.
Пример 2.
Двухопорная балка с шарнирными опорамиА и В нагружена сосредоточенной силой F, распределенной нагрузкой с интенсивностью q
и парой сил с моментом m. Определить реакции опор.
Решение.
1. Левая опора (точка А) – подвижный шарнир, здесь реакция направлена
перпендикулярно опорной поверхности.
Правая опора (точка В) – неподвижный шарнир, здесь наносим две составляющие реакции вдоль осей координат. Ось ОХ совмещаем с продоль-ной осью балки.
2. Поскольку на схеме возникнут две неизвестные вертикальные реакции,
использовать первую форму уравнений равновесия нецелесообразно.
3. Заменяем распределенную нагрузку сосредоточенной:
G = qlG = 2 6 = 12 кН
Сосредоточенную силу помещаем в середине пролета, далее задача реша-
ется с сосредоточенными силами.
4. Наносим возможные реакции в опорах (направление произвольное).
5. Для решения выбираем уравнение равновесия в виде:
∑ Fkx= 0 ∑ mkA(Fk ) = 0 ∑ mkВ (Fk ) = 0
6. Составляем уравнения моментов относительно точек крепления:
∑ mkA= G 3 + m – RВу 10 + F 12 Sin 450 = 0
RВу10 =G 3+ m + F 12 Sin 450
RВу10 = 12 3 + 100 + 25 12 0,7
RВу = 34,6 кН
Реакция направлена верно.
∑ mkВ = RАу 10 – G 7 + m + F2 Sin 450 = 0
RАу 10 = G 7 - m -F2 Sin 450
RАу 10 = 12 7 - 100 - 50 0,7
RАу= - 5,1 кН
Реакция отрицательная, следовательно, RАунужно направить в противо-
положную сторону.
7. Используя уравнение проекций, получим:
∑ Fkx = RВх + FСos450 = 0
RВх = - FСos450 RВх = - 17,5 кН
RВх – горизонтальная проекция в опоре В.
Реакция отрицательна, следовательно, на схеме ее направление будет
противоположно выбранному.
8. Проверка правильности решения.
Для этого используем четвертое уравнение равновесия
∑ Fky= 0
- RА - G +RВу -FСos450 = 0
Подставим полученные значения реакций.
Если условие выполнено, решение верно.
- 5,1 - 12 + 34,6 - 25 0,7 = 0
5. Закрепление нового материала.
Вопросы для закрепления:
1. Какие виды нагрузок вы знаете.
2. Замените распределенную нагрузку распределенной. (вызвать к доске студента и предложить решить задачу)
3. Рассчитайте величину суммарного момента сил системы относительно
точки А.
F1 = 10 н F2 = 5 нF3 = 20 н F4 = 7 н m = 15 н м а = 2м
4. Назовите систему уравнений равновесия при определении реакций в
заделке.
5.Назовите систему уравнений равновесия балки при определении реакций в шарнирных опорах.
6. Определите реактивный момент в заделке одноопорной балки:
F1 = 10 Н F2= 5 Н F3= 15 Н M= 15 Нм a = 2 м β = 300
6.Задача для самостоятельного решения задачи в классе.
F= 20кнF =5 кНm= 20 кНмa= 2 м
Определить величины реакций в заделке.
Проверить правильность решения.
7. Подведение итогов урока и задание на дом.
- информация о домашнем задании ,
- инструктаж по его выполнению (решить самостоятельно дома задачу по
карточке: каждому студенту выдается карточка с заданием по определению опорных реакций ( см.приложение 2),
- подведение итогов работы (оценка как работала группа, назвать фамилии наиболее активных студентов и выставление оценок за работу в классе)
- прощание со студентами до следующего занятия.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Презентация учебного занятия по теме "Формулы приведения". Тригонометрия.
Презентация на открытое учебное занятие по теме: "Формулы приведения" 10 класс. Тригонометрия....
Презентация учебного занятия на тему: «Составление простейших схем моногибридного скрещивания»
Учебная дисциплина «Биология».Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в естественнонаучный цикл.Базовый учебник: Биология. Общая биоло...
Презентация учебного занятия «Виды сервировки стола».
Презентация учебного занятия «Виды сервировки стола»....
Презентация учебного занятия на тему «Изделия мучные восточные».
Презентация учебного занятия на тему «Изделия мучные восточные»....
Презентация учебного занятия на тему «Приготовление тематических тортов».
Презентация учебного занятия на тему «Приготовление тематических тортов»....
Презентация учебного занятия на тему «Приготовление бисквитных пирожных».
Презентация учебного занятия на тему «Приготовление бисквитных пирожных»....
презентация учебного занятия № 7 по теме "Маневровая работа" для составителя поездов
Поможет преподавателю провести учебное заняти № 7 из 12 по теме "Маневровая работа" по предмету "Организация работы железнодорожной станции" для подготовки обучающихся по профессии...