Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria transportu (S1)
Sylabus przedmiotu Mechanika I:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria transportu | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mechanika I | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mechaniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Magdalena Urbaniak <Magdalena.Urbaniak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Kamil Urbanowicz <Kamil.Urbanowicz@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wiedza i umiejętności z matematyki z zakresu liceum (technikum). |
| W-2 | Wiedza i umiejętności z fizyki z zakresu liceum (technikum). |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami, prawami i zasadami mechaniki ogólnej. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z podstawowymi wielkościami stosowanymi w mechanice ogólnej. |
| C-3 | Omówienie zjawisk występujacych w układach mechanicznych. |
| C-4 | Zapoznanie studentów z warunkami równowagi płaskich i przestrzennych układów sił. |
| C-5 | Ukształtowanie umiejętności wyznaczania nieznanych sił i momentów dla płaskich zbieżnych i dowolnych układów sił oraz dla przestrzennych zbieżnych i dowolnych układów sił z uwzględnieniem i bez uwzględnienia sił tarcia. |
| C-6 | Ukształtowanie umiejętności wyznaczania współrzędnych środka ciężkości brył o dowolnym kształcie, w postaci płyty o stałej grubości oraz w postaci pręta o stałym przekroju. |
| C-7 | Zapoznanie studentów ze sposobami opisu ruchu punktu i bryły nieodkształcalnej. |
| C-8 | Ukształtowanie umiejętności z zakresu opisu wybranych przypadków ruchu punktu i brył nieodkształcalnych oraz wyznaczania torów, prędkości i przyspieszeń punktów oraz punktów brył nieodkształcalnych. |
| C-9 | Zapoznanie studentów z pierwszym i drugim rodzajem zadań dynamiki oraz z zagadnieniem drgań mechanicznych na przykładzie układu o jednym stopniu swobody i mozliwościami zastosowania zasad zachowania do rozwiązywania zadań z dynamiki. |
| C-10 | Ukształtowanie umiejętności wyznaczania częstości i amplitud drgań układów o jednym stopniu swobody. |
| C-11 | Ukształtowanie umiejętnosci rozwiazywania wybranych zadań przy zastosowaniu zasad zachowania energii mechanicznej oraz równoważności przyrostu energii kinetycznej i pracy. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Uwalnianie od więzów ciał nieswobodnych. | 2 |
| T-A-2 | Wyznaczanie sił (reakcji) dla zbieżnego płaskiego ukladu sił. | 2 |
| T-A-3 | Wyznaczanie sił (reakcji) dla przestrzennego zbieżnego układu sił. | 2 |
| T-A-4 | Zastosowanie warunków równowagi płaskich dowolnych układów sił do obliczania reakcji bez uwzględnienia sił tarcia. | 2 |
| T-A-5 | Zastosowanie warunków równowagi płaskich dowolnych układów sił do obliczania reakcji z uwzględnieniem sił tarcia. | 2 |
| T-A-6 | Wyznaczanie sił (reakcji) dla dowolnych przestrzennych układów sił. | 2 |
| T-A-7 | Obliczanie współrzędnych środka ciężkości brył. | 2 |
| T-A-8 | Kolokwium z zakresu statyki. | 2 |
| T-A-9 | Wyznaczanie torów, obliczanie drogi, prędkości i przyspieszeń punktów w ruchu prostoliniowym i krzywoliniowym. | 2 |
| T-A-10 | Obliczanie prędkości i przyśpieszeń punktów brył będących w ruchu postępowym lub obrotowym dookoła stałej osi. | 2 |
| T-A-11 | Obliczanie prędkości i przyspieszeń punktów brył będących w ruchu płaskim. | 2 |
| T-A-12 | Rozwiązywanie zadań z dynamiki pierwszego i drugiego rodzaju. | 2 |
| T-A-13 | Wyznaczanie częstości, okresów i amplitud drgań swobodnych oraz amplitud drgań wymuszonych układów o jednym stopniu swobody. | 2 |
| T-A-14 | Zastoswanie zasad zachowania do rozwiązywania zadań z dynamiki. | 2 |
| T-A-15 | Kolokwium z zakresu kinematyki i dynamiki. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe pojęcia statyki. Zasady statyki. | 2 |
| T-W-2 | Więzy i ich reakcje. | 2 |
| T-W-3 | Zbieżny układ sił: wypadkowa zbieżnego układu sił, warunek równowagi płaskiego oraz przestrzennego układu sił zbieżnych, równania równowagi statycznej. | 2 |
| T-W-4 | Redukcja siły do wybranego punktu: moment siły względem punktu, moment siły względem osi, para sił, moment pary sił. | 1 |
| T-W-5 | Płaski dowolny układ sił: redukcja układu sił do wypadkowej i momentu, warunki równowagi, równania równowagi statycznej. | 2 |
| T-W-6 | Tarcie: tarcie ślizgowe, tarcie cięgien o krążek, opory przy toczeniu się ciał. | 2 |
| T-W-7 | Dowolny przestrzenny układ sił: redukcja układu sił do wypadkowej i momentu, warunki równowagi, równania równowagi statycznej. | 1 |
| T-W-8 | Środek ciężkości: środek sił równoległych, współrzędne środka ciężkości bryły, powierzchni i linii. | 2 |
| T-W-9 | Wprowadzenie do kinematyki: opis ruchu punktu, równania ruchu punktu, tor punktu, prędkość i przyśpieszenie punktu. | 2 |
| T-W-10 | Szczególne przypadki prostoliniowego i krzywoliniowego ruchu punktu, przyspieszenie styczne i normalne punktu. | 2 |
| T-W-11 | Ruch postępowy, obrotowy, płaski i kulisty ciała sztywnego. | 1 |
| T-W-12 | Prędkości i przyspieszenia punktów ciał sztywnych będących w ruchu postępowym, obrotowym lub płaskim. | 2 |
| T-W-13 | Wprowadzenie do dynamiki: prawa Newtona, dynamika punktu materialnego. | 1 |
| T-W-14 | Drgania układu o jednym stopniu swobody: model fizyczny i matematyczny układu o jednym stopniu swobody, drgania swobodne, drgania wymuszone. | 4 |
| T-W-15 | Zasady zachowania: praca sił, energia kinetyczna, energia potencjalna, energia mechaniczna, zasada zachowania energii mechanicznej, zasada równoważności przyrostu energii kinetycznej i pracy. | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestniczenie w ćwiczeniach. | 30 |
| A-A-2 | Rozwiązywanie zadań ze wskazanych zbiorów zadań. | 17 |
| A-A-3 | Przygotowanie się do sprawdzianów i kolokwiów. | 15 |
| 62 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestniczenie w wykładach. | 30 |
| A-W-2 | Studiowanie wskazanej literatury. | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie się do egzaminu | 20 |
| A-W-4 | Egzamin | 2 |
| 62 | ||
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 braków w wiedzy i umiejętnościach, prowadzonej w czasie trwania ćwiczeń audytoryjnych. |
| S-2 | Ocena formująca: Na podstawie wyników sprawdzianów. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Na podstawie wyników kolokwiów. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Na podstawie wyniku egzaminu pisemnego i ustnego. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IT_1A_B11_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie: - wymienić i objaśnić podstawowe pojęcia mechaniki, - nazwać i definiować podstawowe wielkości mechaniki, - wymienić i omówić poznane zasady i prawa mechaniki, - opisać zjawiska zachodzące w układach mechanicznych, poznane na wykładach z zakresu statyki, kinematyki i dynamiki, - scharakteryzować stany równowagi statycznej i dynamicznej, modele stosowane w mechanice, - rozpoznawać więzy, układy sił, rodzaje ruchu punktu i bryły nieodkształcalnej, rodzaje drgań mechanicznych, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania sił w zbieżnych układach sił oraz sił i momentów w dowolnych układach sił z uwzględnieniem i bez uwzględnienia tarcia ślizgowego i tocznego, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania współrzędnych środka ciężkości brył, powierzchni i linii, - objaśnić sposoby opisu ruchu punktu i bryły nieodkształcalnej, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczenia równań ruchu i równania toru dla wybranych przypadków ruchu prosto i krzywoliniowego punktu, - zaproponować metodę (metody) wyznaczania predkości i przyspieszeń punktu oraz punktów bryły w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim, - wybrać odpowiednią metodę do rozwiązania wybranych problemów z zakresu dynamiki punktu i brył nieodkształcalnej. | IT_1A_W02, IT_1A_W03 | — | — | C-4, C-7, C-10, C-11, C-1, C-3, C-6, C-8, C-9, C-2, C-5 | T-W-8, T-W-9, T-W-7, T-W-12, T-W-10, T-W-11, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-5, T-W-14, T-W-13, T-W-15, T-W-2 | M-1, M-3 | S-4 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IT_1A_B11_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: - korzystać z literatury i wskazanych źródeł, - dobrać i zastosować odpowiednią metodę rozwiązania postawionego zadania czy problemu, - uwalniać od więzów ciała nieswobodne, - obliczać siły dla zbieżnych układów sił oraz siły i momenty dla dowolnych układów sił z uwzględnieniem i bez uwzględnienia tarcia ślizgowego i tocznego, - obliczać współrzędne środków ciężkości brył, powierzchni i linii, - wyznaczać równania ruchu i toru punktu dla wybranych przypadków ruchu punktu, - obliczać prędkości i przyspieszenia punktów w ruchu prosto i krzywoliniowym oraz punktów brył w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim, - rozwiazywać zadania pierwszego i drugiego rodzaju z dynamiki punktu, - obliczać częstości i amplitudy drgań układów o jednym stopniu swobody, - zastosować zasadę zachowania energii mechanicznej i zasadę równoważności przyrostu energii kinetycznej i pracy do rozwiązywania zadań z dynamiki, - ocenić i zinterpretować wyniki rozwiązanych zadań (problemów). | IT_1A_U21, IT_1A_U01, IT_1A_U02, IT_1A_U04, IT_1A_U07 | — | — | C-4, C-7, C-10, C-11, C-1, C-3, C-6, C-8, C-9, C-2, C-5 | T-A-4, T-A-5, T-A-1, T-A-6, T-A-2, T-A-3, T-A-12, T-A-11, T-A-14, T-A-13, T-A-9, T-A-7, T-A-10 | M-2, M-3 | S-3, S-4, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IT_1A_B11_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie następujące postawy: - świadomość ważności wiedzy z zakresu mechaniki dla procesu projektowania elementów maszyn i konstrukcji (pojazdów samochodowych), - świadomość w wyborze odpowiednich metod rozwiązywania zadań mechaniki, - dbałość o poprawność wykonywanych działań, - zdolność do oceny otrzymywanych wyników, - zorientowanie na ciągłe poszerzanie własnej wiedzy i umiejętności. | IT_1A_K04, IT_1A_K01 | — | — | C-4, C-7, C-10, C-11, C-1, C-3, C-6, C-8, C-9, C-2, C-5 | T-A-4, T-A-5, T-A-1, T-A-6, T-A-2, T-A-3, T-A-12, T-A-11, T-A-14, T-A-13, T-A-9, T-A-7, T-A-10, T-W-8, T-W-9, T-W-7, T-W-12, T-W-10, T-W-11, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-5, T-W-14, T-W-13, T-W-15, T-W-2 | M-1, M-2, M-3 | S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IT_1A_B11_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie: - wymienić i objaśnić podstawowe pojęcia mechaniki, - nazwać i definiować podstawowe wielkości mechaniki, - wymienić i omówić poznane zasady i prawa mechaniki, - opisać zjawiska zachodzące w układach mechanicznych, poznane na wykładach z zakresu statyki, kinematyki i dynamiki, - scharakteryzować stany równowagi statycznej i dynamicznej, modele stosowane w mechanice, - rozpoznawać więzy, układy sił, rodzaje ruchu punktu i bryły nieodkształcalnej, rodzaje drgań mechanicznych, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania sił w zbieżnych układach sił oraz sił i momentów w dowolnych układach sił z uwzględnieniem i bez uwzględnienia tarcia ślizgowego i tocznego, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczania współrzędnych środka ciężkości brył, powierzchni i linii, - objaśnić sposoby opisu ruchu punktu i bryły nieodkształcalnej, - zaproponować sposób (sposoby) wyznaczenia równań ruchu i równania toru dla wybranych przypadków ruchu prosto i krzywoliniowego punktu, - zaproponować metodę (metody) wyznaczania predkości i przyspieszeń punktu oraz punktów bryły w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim, - wybrać odpowiednią metodę do rozwiązania wybranych problemów z zakresu dynamiki punktu i brył nieodkształcalnej. | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć, wielkości i praw mechaniki, nie umie zaproponować podstawowych narzędzi do rozwiązywania zadań. |
| 3,0 | Student zna większość podstawowych pojęć, wielkości i praw mechaniki, potrafi zaproponować niektóre narzędzia do rozwiązywania zadań mechaniki. | |
| 3,5 | Student zna podstawowe pojęcia, wielkości i prawa mechaniki, proponuje właściwe narzędzia do rozwiązywania zadań mechaniki. | |
| 4,0 | Student zna podstawowe pojęcia, wielkości i prawa mechaniki, proponuje w sposób poprawny wszystkie poznane narzędzia do rozwiązywania zadań z mechaniki. | |
| 4,5 | Student zna podstawowe pojęcia, wielkości i prawa mechaniki, proponuje w sposób optymalny wszystkie zaproponowane w trakcie zajęć narzędzia, wie jak przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników. | |
| 5,0 | Student zna podstawowe pojęcia, wielkości i prawa mechaniki, potrafi zaproponować wszystkie poznane w trakcie zajęć narzędzia, wie jak porównymać ich efektywność, a także zidentyfikować narzędzia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru, wie jak przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IT_1A_B11_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: - korzystać z literatury i wskazanych źródeł, - dobrać i zastosować odpowiednią metodę rozwiązania postawionego zadania czy problemu, - uwalniać od więzów ciała nieswobodne, - obliczać siły dla zbieżnych układów sił oraz siły i momenty dla dowolnych układów sił z uwzględnieniem i bez uwzględnienia tarcia ślizgowego i tocznego, - obliczać współrzędne środków ciężkości brył, powierzchni i linii, - wyznaczać równania ruchu i toru punktu dla wybranych przypadków ruchu punktu, - obliczać prędkości i przyspieszenia punktów w ruchu prosto i krzywoliniowym oraz punktów brył w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim, - rozwiazywać zadania pierwszego i drugiego rodzaju z dynamiki punktu, - obliczać częstości i amplitudy drgań układów o jednym stopniu swobody, - zastosować zasadę zachowania energii mechanicznej i zasadę równoważności przyrostu energii kinetycznej i pracy do rozwiązywania zadań z dynamiki, - ocenić i zinterpretować wyniki rozwiązanych zadań (problemów). | 2,0 | Student nie umie wykorzystać podstawowych narzędzi do rozwiązywania zadań. |
| 3,0 | Student umie wykorzystać tylko niektóre z poznanych narzędzi do rozwiazywania zadań, popełnia drobne pomyłki i błędy. | |
| 3,5 | Studen umie korzystać z wszystkich poznanych narzedzi przy rozwiazywaniu zadań, popełnia drobne błędy i pomyłki. | |
| 4,0 | Studen umie korzystać w sposób optymalny z wszystkich poznanych narzedzi przy rozwiazywaniu zadań. | |
| 4,5 | Studen umie korzystać w sposób optymalny z wszystkich poznanych narzedzi przy rozwiazywaniu zadań, potrafi przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników. | |
| 5,0 | Student umie stosować wszystkie zaproponowane w trakcie zajęć narzędzia, potrafi porównywać ich efektywność, a także samodzielnie identyfikować narzędzia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru, potrafi przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IT_1A_B11_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie następujące postawy: - świadomość ważności wiedzy z zakresu mechaniki dla procesu projektowania elementów maszyn i konstrukcji (pojazdów samochodowych), - świadomość w wyborze odpowiednich metod rozwiązywania zadań mechaniki, - 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 dla procesu projektowania elementów maszyn, nie ma dbałości o poprawność wykonywanych działań. |
| 3,0 | Student ma świadomości ważności wiedzy z zakresu mechaniki dla procesu projektowania elementów maszyn oraz świadomość w wyborze odpowiednich metod rozwiązywania zadań z mechaniki. | |
| 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 otrzymanych wyników. | |
| 4,5 | Student spełnia wymagania na ocenę 4,0 i dodatkowo wykazuje otwartość 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
- Leyko J., Mechanika ogólna, t.1, Statyka i kinematyka, PWN, Warszawa, 1996, i późniejsze wydania
- Leyko J., Mechanika ogólna, t.2, Dynamika, PWN, Warszawa, 1996, i późniejsze wydania
- Misiak J., Mechanika ogólna, t.1, Statyka i kinematyka, WNT, Warszawa, 1989, i późniejsze wydania
- Osiński Zb., Mechanika ogólna, PWN, Warszawa, 1997, i późniejsze wydania
- Misiak J., Mechanika ogólna, t.2, dynamika, WNT, Warszawa, 1989, i wydania późniejsze
Literatura dodatkowa
- Leyko J., Szmelter J., Zbiór zadań z mechanik ogólnej, t.1, Statyka, PWN, Warszawa, 1978, i wydania późniejsze
- Leyko J., Szmelter J., Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, t.2. Kinematyka, PWN, Warszawa, 1978, i wydania późniejsze
- Leyko J., Szmelter J., Zbiór zadań z mechaniki ogólnej, t.2, Dynamika, PWN, Warszawa, 1978, i wydania późniejsze
- Nizioł J., Metodyka rozwiązywania zadań z mechaniki, WNT, 2002, Warszawa, i wydania póżniejsze
- Misiak J., Zadania z mechaniki ogólnej, cz. 1, Statyka, WNT, Warszawa, 1997, i wydania późniejsze
- Misiak J., Zadania z mechaniki ogólnej, cz. 2, Kinematyka, WNT, Warszawa, 1997, i wydania późniejsze
- Misiak J., Zadania z mechaniki ogólnej, cz. 3, Dynamika, WNT, Warszawa, 1997, i wydania późniejsze