Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Методическая разработка учебного занятия по технической механике "Построение эпюр продольных сил"

Методическая разработка учебного занятия по технической механике "Построение эпюр продольных сил"


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

ОГАПОУ «Белгородский машиностроительный техникум»




Методическая разработка

учебного занятия

по технической механике на тему:


« Построение эпюр продольных сил »


hello_html_1a73028.png



Преподаватель дисциплин

общепрофессионального цикла:

Черняева Н.В.



Белгород 2016

Цели урока:


дидактическая цель - научить обучающихся последовательности и основным правилам построения эпюр продольных сил;

развивающая цель – продолжить формирование умений планировать свою деятельность и вести самоконтроль без посторонней помощи;

воспитательная цель - воспитывать стремление к рациональной организации труда, ответственности за полученный результат.


Тип урока: комбинированный

Оснащение урока: мультимедиапроектор, презентация

Литература:

- Техническая механика: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Л.И. Вереина, М.М. Краснов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014.- 352 с.

- Гольдин И.И., Прокофьев Ю.В. Основы технической механики. Учеб. пособие для подгот. рабочих. М., «Высш. школа», 1974.

Ход урока:

I.Организационный момент (3 минуты):

1.1 Приветствие.

1.2 Проверка отсутствующих.

1.3 Проверка готовности к уроку.

II. Актуализация ранее полученных знаний (5 минут):

2.1 Устный опрос по следующим вопросам:

  1. Как называется основной метод сопромата, применяемый для нахождения внутренних силовых факторов, возникающий при различных деформациях?

  2. Рассказать этапы метода сечений.

Метод сечений (метод определения внутренних сил).

аhello_html_m40c3848c.png) Мысленно рассекаем брус, к которому приложена известная внешняя сила. Брус находится в равновесии:

бhello_html_2c93e09c.png) Отбрасываем одну из частей:

hello_html_m17b6cc4b.png

hello_html_m78f3c6a0.png

в) Для сохранения равновесия заменяем действие отброшенной части искомыми внутренними силами:

hello_html_c842a33.png



г)Уравновешиваем неизвестную внутреннюю силу и внешнюю нагрузку, т.е. по правилам статики составляем и решаем уравнение равновесия:

-N+500 Н = 0

N = 500 Н

Вывод: Внутренняя сила N равна приложенной внешней нагрузке 500 Н.

3. Какие внутренние силовые факторы, каким деформациям соответствуют?

4. Как обозначается продольная сила?

III. Изложение нового материала (20 минут):

Итак, продольная сила N - это внутренний силовой фактор, который возникает при деформациях растяжения и сжатия. Для наглядности принято изображать распределение внутренних силовых факторов в виде эпюр. Эпюра - это график распределения внутреннего силового фактора, в нашем случае продольной силы N, вдоль оси бруса.

Правило знаков силы N

Растягивающие (направленные от сечения) продольные силы считаются положительными (+), а сжимающие (направленные к сечению) - отрицательными(-).

hello_html_6ed875a4.jpghello_html_6ed875a4.jpg



Рассмотрим брус, нагруженный внешними силами вдоль оси. Брус закреплен в стене (закрепление «заделка») Делим брус на участки нагружения. Участком нагружения считают часть бруса, расположенную между точками приложения внешних сил. Начинаем нумеровать участки со свободного конца бруса. В нашем случае 3 участка. Воспользуемся методом сечений, и определим внутренние силовые факторы внутри каждого участка графически и используя уравнение равновесия. Ось Оz по оси бруса направлена вправо. Параллельно ведем построения и расчет по участкам.

hello_html_m449053b.jpg









hello_html_25a2e976.jpg







Участок 1: ΣFz = 0; - 3F + N1 = 0; N1 = 3F. Продольная сила положительна, участок 1 растянут.

Участок 2: ΣFz = 0; -3F + 2F + N2 = 0; N2 = = F. Продольная сила положительна, участок 2 растянут.

Участок 3: ΣFz = 0; -3F + 2F + 5F - N3 = 0; N3 = 4F. Продольная сила отрицательна, участок 3 сжат. Полученное значение Nз равно реакции в заделке.

Приступаем к построению эпюры. Ось эпюры параллельна продольной оси. Нулевая линия проводится тонкой линией. Значения сил откладывают от оси, положительные - вверх, отрицательные - вниз. В пределах одного участка значение силы не меняется, поэтому эпюра очерчивается отрезками прямых линий, параллельными оси Oz. На эпюре сбоку проставляются значения Nz. Величины продольных сил откладывают в заранее выбранном масштабе. Эпюра по контуру обводится толстой линией и заштриховывается поперек оси.

Правило контроля: в месте приложения внешней силы на эпюре должен быть скачок на величину приложенной силы.

Изучая деформации при растяжении и сжатии, обнаруживаем, что выполняются гипотеза плоских сечений и принцип смягчения граничных условий. Гипотеза плоских сечений заключается в том, что поперечное сечение бруса, плоское и перпендикулярное продольной оси, после деформации остается плоским и перпендикулярным продольной оси. Следовательно, продольные внутренние волокна удлиняются одинаково, а внутренние силы упругости распределены по сечению равномерно. Принцип смягчения граничных условий гласит: в точках тела, удаленных от мест приложения нагрузки, модуль внутренних сил мало зависит от способа закрепления. Поэтому при решении задач не уточняют способ закрепления.

IV. Закрепление полученных знаний (5 минут):

4.1. Устный опрос по основным понятиям темы:

- Что называется участком нагружения?

- Каково правило знаков продольной силы?

- Что такое эпюра?

- назовите правило контроля при построении эпюр?

- Как откладывается относительно оси положительные и отрицательные значения внутреннего силового фактора продольной силы N?

4.2. Выполнение практического задания: с помощью метода сечений определить величину внутреннего силового фактора в сечении 1-1 и вид нагружения.

hello_html_5b8694c7.jpg(Рисунок 1)

V. Подведения итогов занятия (3 минуты):


5.1 Анализ основных ошибок, допущенных в при выполнении практического задания.


5.2 Обобщение основных моментов урока.

5.3 Оценка работы на уроке.


VI. Домашнее задание (3 минуты):

Стр.104-106;

Задание: с помощью метода сечений определить величину внутреннего силового фактора в сечении 2-2 и вид нагружения (Рисунок 1).

VIII. Рефлексия (2 минуты):

- Что нового изучено на уроке?

- Что осталось непонятным?




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 19.09.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров32
Номер материала ДБ-202191
Получить свидетельство о публикации

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