Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Контрольная работа по технической механике
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Контрольная работа по технической механике

библиотека
материалов






Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Удомельский колледж»


«Утверждаю»

Зам. директора по УР ________

/__________________ /









Контрольная работа №1

по дисциплине «Техническая механика»


для специальностей рабочих и служащих

140407 Электрические станции сети и системы

Составил: преподаватель Коваль С.В.


2015 г.
































Аннотация


Контрольная работа №1 предназначена для студентов заочного отделения СПО, изучающих техническую механику.

В контрольной работе №1 отражены основные темы дисциплины «Техническая механика»,для специальностей:

140407 Электрические станции сети и системы


Представленные задания способствуют закреплению учебного материала, развивают мышление, прививают умение самостоятельно решать задачи. Иллюстрации отражают наглядную сторону изучаемого материала, способствуют его визуальному восприятию

 Данная контрольная работа может быть использована преподавателями для закрепления знаний студентов на практических занятиях, для самостоятельной работы студентов, для организации контроля знаний при дистанционном обучении.






1.Статика.

Тема программы: Плоская система произвольно расположенных сил

Тема практического занятия: Определение реакций опор балок

Цель занятия: Определить реакции опор консольной балки

Последовательность решения задачи:

1) изобразить балку с действующими на нее нагрузками;

2) составить расчетную схему балки:

3) выбрать расположение координатных осей;

4) произвести необходимые преобразования заданных сил:

  • наклоненную к оси балки под углом hello_html_637040aa.gif силу F, заменить двумя взаимноперпендикулярными составляющими,

  • равномерно распределенную нагрузку – ее равнодействующей;

5) освободить балку от опор, заменив их действие реакциями;

6) составить и решить уравнения равновесия заданной системы сил;

7) провести проверку решения.

Контрольные вопросы для студентов:

1. Какие разновидности связей рассматриваются в статике?

2. Как определяется проекция силы на ось?

3. Назовите единицы измерения силы?

4. Как определяется момент силы относительно точки?

5. Назовите единицы измерения момента силы?

6. Назовите правило знаков для определения момента силы относительно точки?

7. Чем отличаются активные силы от пассивных?

8. Запишите уравнения равновесия для системы произвольных сил?

9. Как определяется равнодействующая равномерно распределенной нагрузки?

10. Какая разновидность связи была задана в условии задачи?


ЗАДАНИЯ ПРАКТИЧЕСКой работы №1

Жестко заделанная консольная балка нагружена равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q и моментом М.На расстоянииа от стены передается сила F, наклоненная к оси балки под углом α. Определить реакции заделки. Данные своего варианта взять из таблицы ПЗ № 1

варианта взять из таблицы ПЗ № 1


а)

α

а

b

M

F

q




α

а

b

F

M

q


б)


Схемы к задаче ПЗ № 1

Четный вариант схема а, нечетный вариант схема б




Таблица ПЗ № 2

q

кН/м

0,4

-1,8

1,4

1,2

-0,2

M

F

α

a

м

3

2

6

4

1

b

2

1

3

2

3

кН·м

кН

град

варианта

и данные к задаче

01

02

03

04

05

6,2

-16

20

06

07

08

09

10

-5,6

18

50

11

12

13

14

15

7,8

20

30

16

17

18

19

20

4,6

-22

65

21

22

23

24

25

-5,0

8,0

40

26

27

28

29

30

10

4,8

25

31

32

33

34

35

2,8

-0,5

14


ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ПЗ № 1

Жестко заделанная консольная балка АВ нагружена, как показано на рис. ПЗ №2, а. Определить реакции заделки балки

ДАНО:F=50 кН;q=5 кН/м; М=20 кН·м; α=200.
НАЙТИ:RА, φх, МЗ.

РЕШЕНИЕ:

1) Изображаем балку (см. рис. ПЗ №2, а).

2) Составляем расчетную схему балки:

  • провести оси координат х и у;

  • найти модули проекций силыF:

Fх=F·cosα; Fх =50·cos200=50·0,9397=47 кН;

Fу=F·sinα; Fу =50·sin200=50·0,342=17,1кН;

  • определяем равнодействующую равномерно распределенной нагрузки и расстояние от ее линии действия до опоры А:

Fq=q·l=q·AB=5·5=25 кН; АК=l/2=АВ/2=2,5 м;

  • применяем принцип освобождения тела от связей (см. рис. ПЗ №1, б).

3) Составляем уравнения равновесия и определяем неизвестные реакции опор:

Fkx=0, RAx+Fx=0, RAx=-Fx=-47 кН;

Fky=0, RAy-Fq+Fy=0, RAy=Fq-Fy=25-17,1=7,9 кН;

hello_html_1641082f.gif=47,7кН;

MA(Fk)=0, MЗ+Fq·AK-Fy·AC-M=0,

MЗ=-Fq·AK+Fy·AC+M=-25·2,5+17,1·2+20=-8,3 кН·м.

4) Проверяем правильность найденных результатов:

MC(Fk)=RAy·AC+MЗ+Fq·CK-M=7,9·2–8,3+25·0,5-20=0;

Ответ: RA=47,7 кH; MЗ=-8,3 кН·м.



А

q

α

М

М

В

С

С

В

А

Fq

Fy

Fx

RАу

RАх

МЗ

х

у

а)

б)

Рис. ПЗ № 1



РГР № 3 «Геометрические характеристики

плоских сечений»

Для решения 1. РГР №3 используются следующие методы:

1) метод симметрии: центр тяжести симметричных фигур находится на оси симметрии;

2) метод разделения: сложные сечения разделяем на несколько простых частей, положение центров тяжести которых легко определить;

3) метод отрицательных площадей: полости (отверстия) рассматриваются как часть сечения с отрицательной площадью.


ЗАДАНИЕ. Для заданной плоской однородной пластины определить:

1.Положение центра тяжести;

2.Главные центральные моменты инерции.




Данные своего варианта взять из табл. РГР № 3

r

В

Н

b

h

2r

1,5r

а)




В

Н

b

r

h

1,5r

2r

б)


Схемы к задаче РГР № 3 Четный вариант схема а, нечетный вариант схема б




Таблица РГР 2

В, мм

100

110

120

130

140

r

Н

h

b, мм

60

74

82

70

100

мм

варианта

и данные к задаче

01

02

03

04

05

20

180

50

06

07

08

09

10

18

190

60

11

12

13

14

15

16

170

70

16

17

18

19

20

14

160

80

21

22

23

24

25

12

175

85

26

27

28

29

30

15

185

45

31

32

33

34

35

10

165

55

Задача РГР № 2

Для заданной плоской однородной пластины АВСDE определить

Положение центра тяжести;


Дано: В=180 мм; b=140 мм; Н=160 мм; h=100 мм r=5мм

Найти:С(хС; уС);

РЕШЕНИЕ :

1. Разбиваем сложную фигуру пластины на 3 простых :

прямоугольник - АВDK; круг - ВС; треугольник - DKE

2. Определяем необходимые данные для простых сечений:

АВDK: 180160; А1 =180·160=28800 мм 2 =288 см 2;

С1 (9; 8) –центр тяжести прямоугольника находится на линии пересечения диоганалей.

круг :А2r2=3,14·52=78,5 мм 2=0,79см 2;

С2 (1,5; 14)

ΔDKE: А3 =100·40/2=2000 мм2=20 см 2; С3 (16; 3,3).

3. Определяем положение центра тяжести сложного сечения пластины:

ХС =∑(Аk·хk)\∑Аk; YC=∑(Аk·уk)\∑Аk;

hello_html_m71f68093.gif=8,49 см;

hello_html_24b37967.gif=7,38 см;


Ответ:ХС=8,49 см; YC=7,38 см;





Тема практического занятия: Определение главных центральных моментов инерции сложного симметричного сечения

Цель занятия: Определить главные центральные моменты инерции сложного симметричного сечения, плоского сечения.

Последовательность решения задачи:

1) провести центральные оси простых сечений у сложного сечения центр тяжести, которой известен;

2) определить необходимые данные для простых сечений:

а) ,определить центральные моменты инерции полоского сечения;

б) определить расстояния между главной центральной осью сложного сечения и центральными осями простых сечений по формуле: аi=Сi |;

3) определить главные центральные моменты инерции сложного


Решение II:

1. Провести оси координат и центральные оси простых сечений.

2. Определяем центральные моменты инерции для простых сечений:

АВCD: hello_html_m5d0b749e.gif=6144 см4; hello_html_m1b8ea558.gif=7776 см4;

круг : Jx2=Jу2=π(2R)4/64=3,14·24/64=0,785 см4;

ΔDKE: Jx3=(B-b)·h3/36=4·103/36=111,1 см4;

Jу3=(B-b)3·h/48=43·10/48=13,3 см4.

3. Определяем расстояния между главной центральной осью сложного сечения и центральными осями простых сечений:

а1=|уС1|=8,3-8=0,3 см; а2=|уС2|=|8,3-14|=5,7 см;

а3=|уС3|=8,3-3,3=5 см; е1=|хС1|=|8,6-9|=0,4 см;

е2=|хС2|=8,6-1,5=7,1 см; е3=|хС3|=|8,6-16|=7,4 см.

4. Определяем главный центральный момент инерции сложного сечения относительно оси у:

JуС =∑(Jуii2·Аi)=(Jу1+а12·А1)-(Jу2+а22·А1)-(Jу332·А3);

JуС=(7776+0,32·288)-(0,785+5,72·3,14)-(13,3+52·20)=7185,8 см4.

5. Определяем главный центральный момент инерции сложного сечения относительно оси х:

JхС=∑(Jхii2·Аi)=(6144+0,42·288)-(0,785+7,12·3,14)-(111,1+7,42·20);

JхС=4824,7 см4.

Ответ: JуС=7185,8 см4; JхС=4824,7 см4.

7.55

180

20

С2

33

160

С3

С1

СК

84.9

73.8ча РГР № 3 0 м

у3 м

А

х

уС

хС

Рис. РГР № 2






ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 3

Тема программы: Центр тяжести тела

Тема практического занятия: Определение положения центра тяжести плоского симметричного сечения

Цель занятия: Определить положение центра тяжести сечения, составленного из профилей стандартного проката

Последовательность решения задачи:

1) начертить заданное сложное сечение (фигуру), выбрать оси координат.

2) разбить сложное сечение на простые, для которых центры тяжести и силы тяжести известны;

3) определить необходимые данные для простых сечений:

а) выписать из таблиц ГОСТа для каждого стандартного профиля необходимые справочные данные (h; b; d; A; для швеллера z0) или определить площадь простого сечения;

б) определить координаты центров тяжести простых сечений относительно выбранных осей координат;

3) определить положение центра тяжести сложного сечения.

ЗАДАЧА. Для заданных плоских симметричных сечений,

составленных из профилей стандартного проката определить:

I) Положение центра тяжести;

Данные своего варианта взять из таблицы к ПЗ №3



а)



б)


Схемы к задаче ПЗ № 3 Четный вариант схема б, нечетный вариант схема а




Таблица ПЗ № 3

двутавра

30

20

18

22

27

швеллера

Полоса,

h×b, мм

варианта

и данные к задаче

01

02

03

04

05

12

14010

06

07

08

09

10

14

15012

11

12

13

14

15

20

16012

16

17

18

19

20

22

16010

21

22

23

24

25

24

15010

26

27

28

29

30

30

30016

31

32

33

34

35

16

42020

Обратите внимание, что, все геометрические параметры швеллера даны в ГОСТ при вертикальном положении его стенки. При повороте швеллера на угол 900, все его геометрические параметры заданные относительно оси Х меняются на параметры заданные относительно оси У.

Обратите внимание, что, все геометрические параметры швеллера даны в ГОСТ при вертикальном положении его стенки. При повороте швеллера на угол 900, все его геометрические параметры заданные относительно оси Х меняются на параметры заданные относительно оси У.

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ПЗ №3

Задача.Для заданного плоского симметричного сечения составленного из профилей стандартного проката определить положение центра тяжести

Дано: полоса 12010 (ГОСТ 103-76);

двутавр № 12 (ГОСТ 8239-89); швеллер № 14 (ГОСТ 8240-89).

Найти:СС; уС).

Решение I:

1) Разбиваем сложное сечение на 3 простых сечения:

1 – полоса; 2 – двутавр; 3 – швеллер.

2) Выписываем из таблиц ГОСТа и определяем необходимые данные для простых сечений:

Полоса 12010; А1 =120·10=1200 мм 2 =12 см 2; С1 (0;0,5)

Двутавр № 12; А2 =14,7 см2 ;С2 (0; 7)

Швеллер № 14; А3 =15,6 см2 ;С3 (0; 14,67)

4) Определяем сумму площадей простых сечений:

Аk=A1+A2 +A3 =12+14,7+15,6=42,3 см 2.

5) Определяем положение центра тяжести сложного сечения:

хС=∑Sу\∑Аk;хС=0 см;

уC=∑Sх\∑Аk; уC=337,8\42,3=8 см.

Ответ: центр тяжести сложного сечения находится в точке С(0; 8).










80

188

120

x

С

0

С1

y

С3

C2

Рис. ПЗ № 4

хС


















































2. ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ
Изучив кинематику точки, обратите внимание на то, что прямолинейное движение точки как неравномерное, так и равномерное всегда характеризуется наличием нормального (центростремительного) ускорения. При поступательном движении тела (характеризуемом движением любой его точки) применимы все формулы кинематики точки. Формулы для определения угловых величин тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, имеют полную смысловую аналогию с формулами для определения соответствующих линейных величин поступательно движущегося тела.


 Тема 1.7. Кинематика точки
При изучении темы обратите внимание на основные понятия кинематики: ускорение, скорость, путь, расстояние.



Изучите уравнения движения точки и способы задания движения.




Вопросы для контроля

1. В чем заключается относительность понятий покоя и движения?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Дайте определение основных понятий кинематики: траектории, расстоянию, пути, скорости, ускорению, времени.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Какими способами может быть задан закон движения точки?

____________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Как направлен вектор истинной скорости точки при криволинейном движении?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Как направлены касательное и нормальное ускорения точки?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Какое движение совершает точка, если касательное ускорение равно нулю, а нормальное не изменяется с течением времени?

____________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Как выглядят кинематические графики при равномерном и равнопеременном движении?

____________________________________________________________________________________________________________________________________ 

Тема 1.8. Простейшие движения твердого тела

Обратите внимание на определение всех параметров вращения тела вокруг неподвижной оси. Изучите поступательное и вращательное движение тела. 

Вопросы для контроля

1. Какое движение твердого тела называется поступательным?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Перечислите свойства поступательного движения твердого тела.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Дайте определение вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Как записывается в общем виде уравнение вращательного движения твердого тела?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Напишите формулу, устанавливающую связь между частотой вращения тела п и угловой скоростью вращения.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Дайте определение равномерного и равнопеременного вращательного движения.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Какая дифференциальная зависимость существует между угловым перемещением, угловой скоростью и угловым ускорением?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Какая зависимость существует между линейным перемещением, скоростью и ускорением точек вращающегося тела и угловым перемещением, скоростью и ускорением тела.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


В результате изучения темы студент должен:

иметь представление о видах движения тела и их признаках;

знать параметры, характеризующие движение тела вокруг неподвижной оси движения отдельных его точек для любого вида движения.


3.ДИНАМИКА
При изучении раздела вникните в физический смысл аксиом динамики, научитесь использовать основанный на принципе Даламбера метод кинетостатики, позволяющий применять уравнения равновесия статики для движущегося с ускорением тела. Следует помнить, что сила инерции прилагается к ускоренному телу условно, так как в действительности на него не действует. Особое внимание следует уделить вопросу трения скольжения и понятию самоторможения, имеющим важнейшее значение в технике. Формулы для определения работы, мощности и кинетической энергии тела, а также основной закон динамики для случаев поступательного и вращательного движения тела имеют полную смысловую аналогию (таблица).

Таблица

Понятие

Основные параметры

Поступательные движения

Вращательное движение

Кинематика

Расстояние

S = (t)

 = (t)


Скорость

V = S’

 = 


Ускорение

at = V’

 = 

Динамика

Силовое воздействие

Сила F

M = J


Сила инертности тела

Масса m

Динамический момент инерции J


Основной закон динамики

F = ma



Работа

W = FS

W = M


Мощность

P = FV

P = M


Кинематическая энергия Ek

Ek =m  V 2/2

Ek= J   2/2


Тема 1.9. Основные понятия и аксиомы динамики
При изучении темы обратите внимание на основные задачи динамики. Следует уяснить аксиомы динамики.

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте первую аксиому динамики (принцип инерции) и вторую аксиому динамики (основной закон динамики точки).

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Сформулируйте две основные задачи динамики.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Изложите третью аксиому динамики (закон независимости действия сил) и четвертую аксиому (закон равенства действия и противодействия).

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В результате изучения темы студент должен:

иметь представление о двух основных задачах динамики;

знать аксиомы динамики при рассмотрении механического состояния тела.

Тема 1.10. Работа и мощность

При изучении темы обратите внимание на понятия работы, мощности, коэффициента полезного действия. Изучите единицы измерения работы и мощности и формулы их определения.

Вопросы для контроля

1. Как определяется работа постоянной силы на прямолинейном пути?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Что называется мощностью?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Что такое механический коэффициент полезного действия?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Назовите формулу, позволяющую определить вращающийся момент через передаваемую мощность и угловую скорость вращения тела при равномерном вращении.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Автор
Дата добавления 19.11.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров2078
Номер материала ДВ-170113
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Комментарии:

1 год назад

Контрольная работа предназначена для проверки знаний по дисциплине Техническая механика студентов колледжей или техникумов заочного отдаления технических специальностей по разделу Теоретическая механика.

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх