какую работу w необходимо совершить чтобы повалить кубический предмет на боковую грань

Техническая механика

Решение задач по технической механике

Примеры решения задач по теоретической механике

Принципы и способы решения задач теоретической механики рассмотрены на простейших примерах, где необходимо определить какие-либо силовые факторы, действующие на тело, скорость, ускорение, работу, мощность и другие физические величины. На основе результатов расчетов с использованием приемов теоретической механики приступают к решению задач методами сопротивления материалов, а затем переходят к расширенным практическим вопросам, которые ставит раздел «Детали машин».

Решение задачи с использованием метода кинетостатики

Определить силу натяжения в канате крановой установки, поднимающей груз G с ускорением а .

Масса груза m = 5 тонн;
Ускорение груза а = 2 м/сек 2 ;
Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/сек 2 ;
Силой сопротивления воздуха пренебречь.

Итак, для решения этой задачи следует рассмотреть условие равновесия груза, который поднимается с ускорением а под действием некоторой системы сил. Реально к грузу приложены две силы – сила натяжения каната, и сила тяжести груза. Очевидно, что эти силы не равны по величине, поскольку груз поднимается с ускорением, значит, сила натяжения в канате больше силы тяжести.

Введем в систему упомянутую выше силу инерции, которая условно уравнивает разницу между силой натяжения в канате и силой тяжести, тогда груз будет находиться в условном равновесии.

Очевидно, что условие равновесия будет соблюдаться, если искомая сила F_к будет равна сумме сил тяжести и инерции.

Силу тяжести G и силу инерции F ин можно вычислить, используя второй закон Ньютона, как произведение массы тела на ускорение, вызываемое этими силами:
G = mg, где m – масса тела в кг, g – ускорение свободного падения;
Fин = ma, тогда:

Решение задачи на на трение

Определить силу F , необходимую для равномерного перемещения бруса по горизонтальной шероховатой поверхности.

Эта задача решается с использованием законов движения тел под действием сил трения скольжения.
Для того, чтобы тело равномерно перемещалось по поверхности без ускорения, сила трения должна быть равна силе тяги (т. е. искомой силе F): F = F_тр.
Поскольку поверхность горизонтальная, сила трения равна весу тела, умноженному на коэффициент трения:

Решение задачи из раздела Статика

Найти силу натяжения упругой нити, удерживающей груз в состоянии равновесия на идеально гладкой наклонной плоскости.

Вес груза G = 100 Н,
угол наклона поверхности указан на рисунке.

Задача может быть решена двумя методами.

Определив направление реакций, можно решить эту задачу графическим методом, построив силовой треугольник, который будет замкнутым, поскольку векторная сумма сил равна нулю (равновесие груза).

Аналитическим методом эта задача решается с помощью уравнений равновесия, исходя из условия, что сумма проекций всех сил на любую координатную ось равна нулю. Разумеется, необходимо выбрать удобную систему координат, тогда для решения задачи потребуется минимальное количество уравнений.
В нашем случае можно любую из координат расположить так, чтобы одна из неизвестных реакций была ей перпендикулярна, тогда проекция этой силы на данную координатную ось будет равна нулю.

Поскольку нам необходимо найти силу натяжения нити (реакция R_н ), то расположим координатную ось y так, чтобы реакция плоскости ( R_п ) была ей перпендикулярна (рис. в). Тогда реактивная сила R_п проецируется в точку, т. е. в ноль, и для решения задачи потребуется лишь сумма проекций сил G и R_н на ось y :

ΣF_y = 0 => R_н – G cos60˚ = 0, откуда найдем искомую реакцию R_н :

Задача решена двумя методами.

Пример решения задачи из раздела Динамика

Какую работу W необходимо совершить, чтобы повалить кубический предмет на боковую грань?

Длина грани кубического предмета (ящика) a = 1 м;
Масса кубического предмета m = 100 кг;
Центр тяжести кубического предмета расположен в точке пересечения диагоналей;
Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/сек 2

Пример решения задачи из раздела кинематика

Для определения числа оборотов каждого колеса по пути следования, надо всю длину маршрута (180 км = 180 000 м) разделить на длину окружности колеса (l_к = πd), тогда:

Пример решения задачи из Статики

Балка висит на гибких связях горизонтально, нагружена собственным весом G , силой F и находится в состоянии равновесия.
Определить реакцию гибкой связи R_А .

Вес балки G = 1200 Н;
Сила F = 600 Н;
Расположение гибких связей и силовых факторов приведено на схеме.

Решение задачи из раздела Динамика

Для изображенной на схеме передачи определить вращающий момент Т₂ на ведомом валу.

Исходные данные:

Мощность на ведущем валу Р₁ = 8 кВт;
Угловая скорость ведущего вала ω₁ = 40 рад/сек;
Коэффициент полезного действия передачи η = 0,97;
Передаточное число передачи u = 4.

Сначала определим мощность Р₂ на ведомом валу редуктора, с учетом потерь (исходя из величины КПД):

Задача из раздела динамика

Лебедка состоит из цилиндрической передачи и барабана, к которому посредством троса прикреплен груз G . Определить требуемую мощность Р_м электродвигателя лебедки, если скорость подъема груза должна составлять v = 4 м/сек.

Вес груза G = 1000 Н;
Скорость подъема груза v = 4 м/сек;
КПД барабана лебедки η_б = 0,9;
КПД цилиндрической передачи η_ц = 0,98;
Элементы конструкции приведены на схеме.

Определим мощность на выходе из привода, необходимую для подъема груза с данной скоростью:

Чтобы найти требуемую мощность электродвигателя для лебедки необходимо определить КПД всей передачи:
η_п = η_б×η_ц = 0,9×0,98 = 0,882.
Требуемая мощность электродвигателя:

Источник

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 13

Решить задачу Какую работу W необходимо совершить, чтобы повалить кубический предмет на боковую грань?

Длина грани кубического предмета (ящика) a = 1 м;

Масса кубического предмета m = 100 кг;

Центр тяжести кубического предмета расположен в точке пересечения диагоналей;

Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/сек 2

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 14

Решить задачу

Автомобиль движется между городами Барнаул и Камень-на-Оби с постоянной скоростью

v = 60 км/час.
Определить частоту вращения n колес автомобиля и сколько оборотов n_l сделает каждое колесо в течение поездки, если диаметр колеса d = 0,6 м (считать, что колеса автомобиля катятся без пробуксовки).

Расстояние между городами принять равным l = 180 км.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 15

Решить задачу

К кубу с ребром a=1,5 м приложена сила F₂=50 Н и пара сил F₁=F₁‘=45 Н. Приняв за центр приведения вершину А куба, определить модуль главного момента системы сил.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 16

Решить задачу

Определить длину l кронштейна при которой момент в заделке M_A=3 Нм, если интенсивность распределенной нагрузки q_max=1 Н/м.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 17

Решить задачу

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 18

Решить задачу

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 19

Решить задачу

Тело массой m=2 кг от толчка поднимается по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью v₀=2 м/с.

Определить работу силы тяжести на пути, пройденном телом до остановки.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 20

Решить задачу: Требуется построить эпюры , и нормальных напряжений. .

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 21

Определить требуемую мощность электродвигателя, если мощность на выходе из передачи 12,5 кВт; КПД ременной передачи 0,96; КПД червячного редуктора 0,82

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 22

Определить силу натяжения в канате крановой установки, поднимающей груз G с ускорением а.

Масса груза m = 5 тонн;

Ускорение груза а = 2 м/сек 2 ;

Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/сек 2 ;

Силой сопротивления воздуха пренебречь.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 23

Решить задачу

Шарик, масса которого равна 100 г, падает под действием силы тяжести и при этом испытывает сопротивление воздуха. Движение шарика выражается уравнением

где x — в метрах, t — в секундах, ось Ох направлена по вертикали вниз. Определить силу сопротивления воздуха R и выразить ее как функцию скорости шарика.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 24

Решить задачу

Масса стола строгального станка 700 кг, масса обрабатываемой детали 300 кг, скорость хода стола v=0,5 м/с, время разгона t=0,5 с. Определить силу, необходимую для разгона (считая движение равноускоренным) и для дальнейшего равномерного движения стола, если коэффициент трения при разгоне f1=0,14, а при равномерном движении f2=0,07.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 25

Определить частоту вращения ведомого вала.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 26

Определить частоту вращения ведомого вала.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЭКЗАМЕНАЦИОННОМУ БИЛЕТУ № 27

Источник

Контрольно-оценочные средства по ОП.03 Техническая механика

КОС по специальности 15.02.12 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования (по отраслям) ТОП-50

Просмотр содержимого документа
«Контрольно-оценочные средства по ОП.03 Техническая механика»

Министерство образования Московской области

ГАПОУ МО «ГУБЕРНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Заместитель директора по УР

ГАПОУ МО «Губернский колледж»

Комплект контрольно-оценочных средств

для оценки освоения промежуточных образовательных результатов

программы подготовки специалистов среднего звена

15.02.12 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт

промышленного оборудования (по отраслям)

___ ________________20_ _г.

Тимофеев, А.В., преподаватель ГАПОУ МО «Губернский колледж».

Комплект контрольно-оценочных средств разработан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом на основе рабочей программы для специальности 15.02.12 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования (по отраслям) и включает в себя задания на проверку всей совокупности знаний и умений с учетом уровня усвоения.

Структура комплекта контрольно-оценочных средств, порядок разработки, согласования и утверждения регламентированы Положением о фонде оценочных средств ГАПОУ МО «ГК».

Настоящий комплект контрольно-оценочных средств предназначен для проведения аттестационных испытаний по учебной дисциплине ОП.03 Техническая механика в форме устного экзамена с решением задач.

Экзамен проводится по билетам, содержащим два теоретических вопроса и одно практическое задание, в форме решения задачи. На подготовку ответа по билету каждому студенту отводится не более 30 минут.

Полный комплект контрольно-оценочных средств включает 60 теоретических вопросов и 30 практических задач, направленные на проверку сформированности всей совокупности образовательных результатов, заявленных во ФГОС СПО и рабочей программе ОП.03 Техническая механика.

Используемые термины и определения, сокращения

Источник

Контрольно-оценочные средства по ОП.03 Техническая механика

КОС по специальности 15.02.12 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования (по отраслям) ТОП-50

Просмотр содержимого документа
«Контрольно-оценочные средства по ОП.03 Техническая механика»

Министерство образования Московской области

ГАПОУ МО «ГУБЕРНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Заместитель директора по УР

ГАПОУ МО «Губернский колледж»

Комплект контрольно-оценочных средств

для оценки освоения промежуточных образовательных результатов

программы подготовки специалистов среднего звена

15.02.12 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт

промышленного оборудования (по отраслям)

___ ________________20_ _г.

Тимофеев, А.В., преподаватель ГАПОУ МО «Губернский колледж».

Комплект контрольно-оценочных средств разработан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом на основе рабочей программы для специальности 15.02.12 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования (по отраслям) и включает в себя задания на проверку всей совокупности знаний и умений с учетом уровня усвоения.

Структура комплекта контрольно-оценочных средств, порядок разработки, согласования и утверждения регламентированы Положением о фонде оценочных средств ГАПОУ МО «ГК».

Настоящий комплект контрольно-оценочных средств предназначен для проведения аттестационных испытаний по учебной дисциплине ОП.03 Техническая механика в форме устного экзамена с решением задач.

Экзамен проводится по билетам, содержащим два теоретических вопроса и одно практическое задание, в форме решения задачи. На подготовку ответа по билету каждому студенту отводится не более 30 минут.

Полный комплект контрольно-оценочных средств включает 60 теоретических вопросов и 30 практических задач, направленные на проверку сформированности всей совокупности образовательных результатов, заявленных во ФГОС СПО и рабочей программе ОП.03 Техническая механика.

Используемые термины и определения, сокращения

Источник

Пакет экзаменационных вопросов для проведения итоговой аттестации по дисциплине «Техническая механика» (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5

Краевое государственное бюджетное образовательное учреждение

«Каменский агротехнический техникум»

на заседании цикловой комиссии Директор КГБПОУ «Каменский

технических дисциплин агротехнический техникум

Протокол № ______ ____________________

от «_____» _________________ 201__г. «_____» __________________ 201__г.

для проведения итоговой аттестации по дисциплине

Специальность 35.02.07 «Механизация сельского хозяйства»

Группа М-21 II курс

Группа М-11 (I курс, заочное отделение)

Специальность 23.02.07 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

Группа Т-21 II курс

Оценка индивидуальных образовательных достижений по результатам промежуточной аттестации

Экзаменационные билеты по дисциплине «Техническая механика» содержат один теоретический вопрос или задачу, и три тестовых вопроса с предлагаемыми вариантами ответов.

Оценочная стоимость (в баллах) теоретических вопросов, задач и тестовых вопросов определяется по шкале:

правильный и полный ответ на теоретический вопрос – 40 баллов; правильное решение задачи – 40 баллов; правильный ответ на тестовый вопрос – 20 баллов.

При недостаточно полном освещении вопроса или ошибках при решении задач, по усмотрению преподавателя, оценочная отметка может быть снижена:

при неполном ответе на теоретический вопрос или решении задачи с ошибкой – до 20 баллов; при неспособности обосновать ответ на тестовый вопрос – до 10 баллов.

Итоговый оценочный балл, отметка и ее вербальный аналог определяются по итогам ответов на все вопросы экзаменационного билета по универсальной шкале:

Процент результативности (суммарный балл)

Качественная оценка индивидуальных образовательных достижений

Источник