Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (N2)
Sylabus przedmiotu Mechanika analityczna:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechanika i budowa maszyn | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mechanika analityczna | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Kamil Urbanowicz <Kamil.Urbanowicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Ryszard Kawiak <Ryszard.Kawiak@zut.edu.pl>, Mariusz Leus <Mariusz.Leus@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wiedza i umiejętności z matematyki, w tym podstawy rachunku różniczkowego i całkowego. |
| W-2 | Wiedza i umiejętności z zakresu mechaniki ogólnej wykładanej na studiach stopnia pierwszego. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami mechaniki analitycznej. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z metodami analizy matematycznej wykorzystywanymi przy rozwiazywaniu zadań mechaniki ogólnej. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności obliczania liniowych prędkości i przyspieszeń punktów brył oraz kątowych prędkości i przyspieszeń brył. |
| C-4 | Ukształtowanie umiejętności obliczania momentów bezwładności brył i energii kinetycznej brył w ruch postępowym, obrotowym, płaskim i kulistym oraz energii potencjalnej układów mechanicznych. |
| C-5 | Ukształtowanie umiejętności wyznaczania układów rózniczkowych równań róchu, obliczania częstotliwości drgań swobodnych i postaci drgań. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Obliczanie momentów bezwładności i odśrodkowych brył. | 2 |
| T-A-2 | Wyznaczanie prędkości i przyspieszeń punktów brył w ruchu: postępowym, obrotowym, płaskim i kulistym. | 3 |
| T-A-3 | Kolokwium 1. | 1 |
| T-A-4 | Zastosowanie zasady Lagrange'a-d'Lamberta do rozwiazywania zadań dynamiki układów mechanicznych. | 2 |
| T-A-5 | Obliczanie energii kinetycznej i potencjalnej układów mechanicznych. | 2 |
| T-A-6 | Zastosowanie równania Lagrange'a drugiego rodzaju do wyznaczania różniczkowych równań ruchu. | 2 |
| T-A-7 | Obliczanie częstotliwości drgań swobodnych i postaci drgań. | 2 |
| T-A-8 | Kolokwium 2. | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do mechaniki analitycznej. Geometria mas: momenty bezwładności i odśrodkowe brył, masa zredukowana, promień bezwładności, twierdzenie Steinera, główne osie bezwładności, tensor bezwładności. | 2 |
| T-W-2 | Kinematyka bryły w ruchu: postępowym, obrotowym dookoła stałej osi, płaskim, kulistym i złożonym. | 3 |
| T-W-3 | Przybliżona teoria zjawisk żyroskopowych. | 1 |
| T-W-4 | Mechanika Lagrange'a: klasyfikacja więzów i rodzaje sił, przesunięcia przygotowane, współrzędne i siły uogólnione i zasada d'Alemberta-Lagrange'a. | 2 |
| T-W-5 | Energia kinetyczna i potencjalna układu mechanicznego. | 2 |
| T-W-6 | Równanie Lagrange'a drugiego rodzaju dla układów zachowawczych i niezachowawczych. | 2 |
| T-W-7 | Drgania układów mechanicznych o dwóch i większej liczbie stopni swobody: częstotliwości drgań swobodnych, postacie drgań, charakterystyki rezonansowe. | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestniczenie w ćwiczeniach. | 15 |
| A-A-2 | Rozwiązywanie zadań ze wskazanych zbiorów zadań. | 12 |
| A-A-3 | Przygotowanie się do kolokwiów. | 16 |
| A-A-4 | Konsultacje. | 1 |
| 44 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestniczenie w wykładach. | 15 |
| A-W-2 | Studiowanie literatury. | 13 |
| A-W-3 | Przygotowanie się do egzaminu. | 15 |
| A-W-4 | Konsultacje. | 1 |
| 44 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny. |
| M-2 | Ćwiczenia problemowe. |
| M-3 | Objaśnienia. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Na podstawie identyfikacji poziomu wiedzy i umiejętności, prowadzonej w czasie trwania ćwiczeń audytoryjnych. |
| S-2 | Ocena formująca: Na podstawie sprawdzianów. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Na podstawie wyników kolokwiów. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Na podstawie egzaminu pisemnego i ustnego. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_B01_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie: - wymienić i objaśnić podstawowe pojęcia z zakresu mechaniki analitycznej, poznanego na wykładach, - nazwać i definiować podstawowe wielkości mechanik analitycznej, - omówić poznane zasady (prawa) z zakresu mechaniki analitycznej, - rozpoznawać układy mechaniczne i rodzaje ruchu brył tworzacych układ, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania predkości i przyspieszeń punktów brył, momentów bezwładności brył, energii potencjalnej i kinetycznej układów mechanicznych, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania różniczkowych równań ruchu, obliczenia częstotliwości drgań swobodnych i postaci drgań. | MBM_2A_W05, MBM_2A_W01, MBM_2A_W10 | — | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-7, T-W-6, T-W-5, T-W-1 | M-1 | S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_B01_U01 w wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: - korzystać z literatury i wskazanych źródeł, - obliczać momenty bezwładności i odśrodkowe brył, - obliczać prędkości i przyspieszenia brył, - obliczać energię potencjalną i kinetyczną układów mechanicznych oraz pracę sił w nim działających, - napisać różniczkowe równania ruch dla układów mechanicznych o większej liczbie stopni swobody niż jeden, - stosować równania Lagrang'a drugiego rodzaju do wyznaczania częstotliwości drgań własnych i postaci drgań wybranych układów mechanicznych. | MBM_2A_U09, MBM_2A_U05 | — | C-5, C-3, C-4 | T-A-1, T-A-5, T-A-4, T-A-6, T-A-7 | M-3, M-2 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_B01_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie następujące postawy: - świadomość ważności wiedzy z zakresu mechaniki analitycznej dla procesu projektowania elementów maszyn i konstrukcji, - świadomość w wyborze odpowiednich metod rozwiązywania zadań mechaniki analitycznej, - dbałość o poprawność wykonywanych działań, - zdolność do oceny otrzymywanych wyników, - zorientowanie na ciągłe poszerzanie własnej wiedzy i umiejętności. | MBM_2A_K01 | — | C-1, C-3, C-4 | T-A-1, T-A-5, T-A-2, T-A-4, T-A-6, T-A-7, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-7, T-W-6, T-W-5, T-W-1 | M-1, M-3, M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_B01_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie: - wymienić i objaśnić podstawowe pojęcia z zakresu mechaniki analitycznej, poznanego na wykładach, - nazwać i definiować podstawowe wielkości mechanik analitycznej, - omówić poznane zasady (prawa) z zakresu mechaniki analitycznej, - rozpoznawać układy mechaniczne i rodzaje ruchu brył tworzacych układ, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania predkości i przyspieszeń punktów brył, momentów bezwładności brył, energii potencjalnej i kinetycznej układów mechanicznych, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania różniczkowych równań ruchu, obliczenia częstotliwości drgań swobodnych i postaci drgań. | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć, wielkości i praw mechaniki analitycznej, nie umie zaproponować podstawowych narzędzi do rozwiazywania zadań. |
| 3,0 | Student zna większość pojęć, wielkości i praw mechaniki analitycznej, proponuje poprawnie tylko niektóre narzędzia do rozwiązywania zadań. | |
| 3,5 | Student zna pojęcia, wielkości i prawa mechaniki analitycznej, proponuje poprawnie wszystkie poznane narzędzia do rozwiązywania zadań. | |
| 4,0 | Student zna pojęcia, wielkości i prawa mechaniki analitycznej, proponuje poprawnie i optymalnie wszystkie poznane narzędzia do rozwiązywania zadań. | |
| 4,5 | Student zna pojęcia, wielkości i prawa mechaniki analitycznej, proponuje poprawnie i optymalnie wszystkie poznane narzędzia do rozwiązywania zadań, potrafi zaproponować sposób jak przeprowadzić dyskusję wyników. | |
| 5,0 | Student zna pojęcia, wielkości i prawa mechaniki analitycznej, proponuje poprawnie i optymalnie wszystkie poznane narzędzia do rozwiązywania zadań z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru, potrafi zaproponować sposób jak przeprowadzić dyskusję wyników. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_B01_U01 w wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: - korzystać z literatury i wskazanych źródeł, - obliczać momenty bezwładności i odśrodkowe brył, - obliczać prędkości i przyspieszenia brył, - obliczać energię potencjalną i kinetyczną układów mechanicznych oraz pracę sił w nim działających, - napisać różniczkowe równania ruch dla układów mechanicznych o większej liczbie stopni swobody niż jeden, - stosować równania Lagrang'a drugiego rodzaju do wyznaczania częstotliwości drgań własnych i postaci drgań wybranych układów mechanicznych. | 2,0 | Student nie umie wykorzystać podstwowych narzędzi do rozwiązywania zadań mechaniki analitycznej. |
| 3,0 | Student umie wykorzystać tylko niektóre z poznanych narzędzi do rozwiązywania zadań, popełnia drobne pomyłki i błędy. | |
| 3,5 | Student umie korzystać z wszystkich poznanych narzędzi przy rozwiązywaniu zadań, popełnia drobne pomyłki i błędy. | |
| 4,0 | Student umie korzstać w sposób optymalny z wszystkich poznanych narzędzi przy rozwiązywaniu zadań. | |
| 4,5 | Student umie korzstać w sposób optymalny z wszystkich poznanych narzędzi przy rozwiązywaniu zadań, potrafi przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników. | |
| 5,0 | Student umie stosować wszystkie zaproponowane w czasie zajęć narzędzia, potrafi porównać ich efektywność, umie uzasadnić wybór zastosowanego narzędzia oraz potrafi przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_B01_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie następujące postawy: - świadomość ważności wiedzy z zakresu mechaniki analitycznej dla procesu projektowania elementów maszyn i konstrukcji, - świadomość w wyborze odpowiednich metod rozwiązywania zadań mechaniki analitycznej, - dbałość o poprawność wykonywanych działań, - zdolność do oceny otrzymywanych wyników, - zorientowanie na ciągłe poszerzanie własnej wiedzy i umiejętności. | 2,0 | Student nie ma świadomości ważności wiedzy z zakresu mechaniki analitycznej dla procesu projektowania maszyn. |
| 3,0 | Student ma świadomość ważności wiedzy z zakresu mechaniki analitycznej dla procesu projektowania maszyn oraz świadomość znaczenia wyboru odpowiednich metod rozwiazywania zadań. | |
| 3,5 | Student spełnia wymagania na ocenę 3,0 i dodatkowo wykazuje dbałość o poprawność wykonywanych działań. | |
| 4,0 | Student spełnia wymagania na ocenę 3,5 i dodatkowo wykazuje zdolność do oceny otrzymywanych wyników. | |
| 4,5 | Student spełnia wymagania na ocenę 4,0 i dodatkowo wykazuje otwartośc na współpracę w zespołach. | |
| 5,0 | Student spełnia wymagania na ocenę 4,5 i dodatkowo jest zorientowany na ciągłe podnoszenie własnej wiedzy i umiejętności |
Literatura podstawowa
- Gutowski R., Mechanika analityczna, PWN, Warszawa, 1971, i wydania późniejsze
- Leyko J., Mechanika ogólna, t.1, Statyka i kinematyka. t. 2 Dynamika, PWN, Wzrszawa, 2010, i wydania późniejsze
Literatura dodatkowa
- Cannon jr. R.H., Dynamika układów fizycznych., WNT, 1973, i wydania późniejsze
- Nizioł J., Metodyka rozwiązywania zadań z mechaniki, WNT, Warszawa, 2009, i wydania późniejsze
- Marchelek K., Berczyński S., Drgania mechaniczne. Zbiór zadań z rozwiązaniami., WUPS, Szczecin, 1986, i wydania późniejsze
- Niezgodziński M.E, niezgodziński T., Zbiór zadań z mechaniki ogólnej., PWN, Warszawa, 2009, i wydania późniejsze