Задания для самостоятельной работы студентов по дисциплине Техническая механика

Преподаватель Глебова Ю.В.

Самостоятельная работа студента №1

Законы Ньютона - составить конспект

Самостоятельная работа студента №2

Определить равнодействующую двух сил геометрическим и аналитическим способом

Исходные данные: F₁=№ варианта по журналу, кН; F₂=№ варианта по журналу/2,кН

F₂

F₁

Самостоятельная работа студента №3

Определить проекции силы на ось У, F₁=№ варианта по журналу, кН; F₂=№ варианта по журналу/2,кН; F₃=№ варианта по журналу/3,кН; угол α = 60⁰

У

F₃

F₂

F₁

Х

Самостоятельная работа студента №4

Определение реакций стержней

Определить реакции стержней CВ и АВ, если АВ=1,2м; ВС=0,6 м; вес груза G = номеру варианта, кН

С В

G

А

Самостоятельная работа студента №5

Определение главного вектора и главного момента плоской системы произвольно расположенных сил

Определить главный вектор и главный момент плоской системы произвольно расположенных сил

У

F₁

F₅

F₂ F₃

F₄

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F_1, кН

10

20

30

40

50

15

25

35

45

50

F_2, кН

20

30

40

50

10

25

35

45

50

15

F₃, кН

30

40

50

10

20

35

45

50

15

25

F₄,кН

40

50

10

20

30

45

50

15

25

35

F_5,кН

50

10

20

30

40

50

15

25

35

45

Самостоятельная работа студента №6

Определение реакций опора плоской системы произвольно расположенных сил

Определить реакции опор балок, изображенных на рисунках 1 и 2

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F_1,кН

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

F₂ ,кН

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

М=М₁, кН^.м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

М₂, кН^.м

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

а,м

5

6

7

8

5

6

7

8

5

6

в,м

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

с,м

3

4

5

6

7

3

4

5

6

7

d,м

5

6

7

5

4

5

4

3

7

4

М

а в с

Рисунок 1

F1 М1 М2 F2

а в с d

Рисунок 2

Самостоятельная работа студента №7

Определение координат центра тяжести составного сечения.

Цель работы: научиться определять координаты центра тяжести составного сечения

Задание: Определить координаты центра тяжести составного сечения, состоящего из листа и прокатных профилей.

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Швеллер

№10

№12

№14

№16

№18

№20

№22

№24

№27

№30

Двутавр

№12

№14

№16

№18

№20

№22

№24

№27

№30

№33

Лист

5х100

5х100

5х100

5х100

5х100

6х150

6х150

6х150

6х150

6х150

Самостоятельная работа студента №8

Решение задач на определение скорости и ускорения

Определить значение скорости и ускорения в момент времени t = 5 c. Движение задано уравнением s = аt² + вt + 0, а = № варианта по журналу; в = № варианта по журналу, умноженный на 2.

Самостоятельная работа студента №9

Решение задач по вращательному движению

Определить значение угловой скорости и углового ускорения в момент времени t = 3 c. Движение задано уравнением  = аt²+вt +13; а = № варианта по журналу; в = № варианта по журналу, умноженный на 2.

Самостоятельная работа студента №10

Определение скорости и ускорения на вращающемся теле

Задача №1. Тело вращалось равноускоренно из состояния покоя и сделало некоторое число оборотов за некоторое число времени. Определить угловое ускорение. Исходные данные приведены в таблице.

Таблица 1- Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Число оборотов

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Время, t

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Задача №2 . Тело вращалось с определенной угловой частотой n, об/мин. Затем движение стало равнозамедленным и за время t,с скорость упала до определенного значения. Определить число оборотов тела за это время и до полной остановки. Исходные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Исходные данные

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Угловая частота

n _о, об/мин

1000

2000

3000

4000

1500

1600

1700

1800

1900

2000

Время, t

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Угловая частота n, об/мин

700

800

900

1000

1200

1000

1400

1500

1400

1600

Самостоятельная работа студента №11

Определение абсолютной скорости при сложном движении точки

Задача 1.

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Угловая скорость стержня ω, рад/с

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Скорость ползуна ν _м, м/с

4

5

6

7

8

9

10

12

14

16

ОМ

8

9

10

12

14

16

4

5

6

7

Задача 2

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Длина стержня АВ, м

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

Угол наклона стержня

10^о

20^о

30^о

40^о

50^о

60^о

10^о

20^о

30^о

40^о

Скорость точки

ν _В , м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Самостоятельная работа студента №12

Решение задач динамики методами кинетостатики

Задача 1.Тело весом G, Н движется вверх по наклонной плоскости согласно уравнению S = at2. Определить величину движущей силы, если коэффициент трения тела о плоскость f.

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

G, Н

1000

2000

3000

4000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

а

0,11

0,22

0,33

0,24

0,25

0,26

0,27

0,28

0,29

0.3

f

0,15

0,15

0,13

0,15

0,15

0,14

0,15

0,16

0,15

0,17

Задача 2. График изменения скорости лифта при подъеме известен. Масса лифта с грузом m,кг. Определить натяжение каната, на котором подвешен лифт на всех участках подъема.

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

m,кг

1000

2000

3000

4000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Самостоятельная работа студента №13

Решение задач на определение работы, мощности, КПД

Задача 1: Судно движется со скоростью ν, км/ч Двигатель развивает мощность Р, кВт. Определить силу сопротивления воды движению судна.

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ν, км/ч

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

Р, кВт

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

Задача 2: Точильный камень прижимается к обрабатываемой поверхности детали с силой Q, кН. Какая мощность Р, Вт затрачивается на обработку детали, если коэффициент трения материала детали о камень 0, 28; деталь вращается с частотой n, об/мин, диаметр детали d,мм.

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Q, кН

1,5

2,5

3,5

2

2,5

3

3,5

2,4

3,5

1,2

n, об/мин

100

200

300

200

250

100

200

300

200

250

f

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

d,мм

100

40

30

40

50

60

70

80

90

100

Задача 3: Лебедкой поднимают груз массой m,кг со скоростью ν, м/с. Мощность двигателя Рдв, кВт. Определить общий КПД механизма.

Исходные данные:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ν, м/с

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

10

Рдв, кВт

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

Самостоятельная работа студента №13

Схема №1 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций

а = 2, 5 м, в = 3м, F1 = 25 кН, F2 = 50 кН, Е = 2 10⁵ МПа

F1

F2

а

в

Схема №2 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а

в= 5, 5 м, в = 3, 5м, F1 = 55 кН, F2 = 50 кН ,Е = 2 10⁵ МПа

в

в

в

Схема №3.Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 2, 5 м, в = 3м, F1 = 67 кН, F2 = 50 кН ,Е = 2 10⁵ МПа

Схема №4 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 4, 5 м, в = 3, 8 м, F1 = 25 кН, F2 = 50 кН, Е = 2 10⁵ МПа

Схема №5 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 4, 5 м, в = 3, 8 м, F1 = 25 кН, F2 = 50 кН , Е = 2 10⁵ МПа

в

а

в

С

ахема №6 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 4, 9 м, в = 3, 5 м, F = 56 кН, F2 = 50 кН , Е = 2 10⁵ МПа

в

Схема №7 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 4, 7 м, в = 3, 7 м, F = 25 кН, F2 = 50 кН, Е = 2 10⁵ МПа

Схема №8 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 4, 5 м, в = 3, 8 м, F = 25 кН, F2 = 50 кН, Е = 2 10⁵ МПа

Схема №9 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 4, 5 м, в = 3, 8 м, F = 25 кН, F2 = 50 кН , Е = 2 10⁵ МПа

Схема № 10 Построить эпюры продольных сил упругости, нормальных напряжений, деформаций.

а = 4, 5 м, в = 3, 8 м, F1 = 25 кН, F2 = 50 кН , Е = 2 10⁵ МПа

Самостоятельная работа студента №14

Расчеты на прочность при срезе и смятии

Расчеты на прочность при срезе и смятии

Для сварное соединения фланговыми швами с катетом К определить длину каждого сварного шва, [τ ср] = 100 МПа.

А-А

1

Исходные данные:

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

К, мм

3

4

5

6

3

4

5

6

3

4

5

6

3

4

5

F, кН

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

l, мм

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

,МПа

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

Вариант

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

К, мм

3

4

5

6

3

4

5

6

3

4

5

6

3

4

5

F, кН

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3,0

l, мм

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

,МПа

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

Формулы для расчета:

Из условия прочности угловых сварных швов при срезе определяем длину каждого флангового шва l_ф, учитывая при этом, что в нашем случае суммарная длина швов l₌2 l_ф.

- площадь среза угловых швов, откуда

Самостоятельная работа студента №16

Определение главных центральных моментов инерции и сопротивления составных сечений

Определение главных центральных моментов инерции и сопротивления составных сечений.

Исходные данные:

Рисунок 1

№ варианта

Двутавр

Швеллер

1

№10

№16

2

№12

№18

3

№14

№20

4

№16

№22

5

№18

№24

6

№20

№27

7

№22

№30

8

№24

№33

9

№27

№36

10

№30

№40

Задание: Найти главный центральный момент инерции относительно оси Х