giới thiệu về tĩnh học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN – KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CƠ HỌC CƠ KỸ THUẬT (MEC204 – 3TC) ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Thông tin học phần MEC204 Mô tả tóm tắt học phần Mục đích học phần Tài liệu học tập Tiêu chuẩn đánh giá Nội dung giảng dạy ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Mô tả tóm tắt học phần Cơ kỹ thuật phần ứng dụng kiến thức học để khảo sát trạng thái cân vật rắn tuyệt đối tác dụng hệ lực ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Mục đích học phần Kiến thức: - Sinh viên nắm bắt cách có hệ thống nguyên lý tĩnh học; - Cách giải tập theo chủ đề tĩnh học - Được làm quen với vấn đề thực tế, tìm hiểu áp dụng kiến thức học để giải vấn đề kỹ thuật  ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Mục đích học phần  - - Kỹ năng: Sinh viên có lực việc giải toán tĩnh học: Xác định phản lực liên kết hệ hệ phẳng, không gian, hệ giàn , khung, cấu; Tìm mối quan hệ ngoại lực để hệ cân bằng; xác định vị trí cân hệ; Phân tích nội lực hệ dầm, cáp ; Biết cách xác định trọng tâm, tâm hình học vật thể hệ; Biết cách tính mô men quán tính hình phẳng khối lượng Hiểu biết cách vận dụng nguyên lý công ảo ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Tài liệu học tập Sách, giáo trình: [1] Andrew Pytel, Jaan Kiusalaas, Engineering Mechanics: Statics, Third Edition, Cengage Learning, 2010  Tài liệu tham khảo: [2] Bộ môn Cơ học, Bài giảng Cơ kỹ thuật 1, năm 2013 [3] Đỗ Sanh, Cơ học (tập1), NXB Giáo dục, 2009 [4] Đỗ Sanh, Nguyễn Nhật Lệ, Nguyễn Văn Đình, Bài tập Cơ học (tập 1), NXB Giáo dục Việt Nam, 2009 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Tiêu chuẩn đánh giá Đánh giá điểm trình học phần : 50% Bao gồm 09 kiểm tra, đó: - Số viết lớp: 06 - Số tập nộp : 03   - Đánh giá kết thúc học phần: 50% Hình thức thi: tự luận Thời gian làm : 90 phút ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Nội dung giảng dạy Chương Chương Chương Chương Chương Chương Chương Chương Chương 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: Giới thiệu tĩnh học Các phép toán hệ lực Thu gọn hệ lực Phân tích cân hệ phẳng Sự cân không gian 3D Dầm Cáp Ma sát khô Trọng tâm tải trọng phân bố Momen quán tính diện tích ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Giới thiệu Các khái niệm Định luật Newton Hệ đơn vị Các tính chất vectơ ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới Tĩnhhọc học Ch.1 Giớithiệu thiệu về Tĩnh 1.1 Giới thiệu a.Cơ kỹ thuật gì? học Vật Tĩnh học (Cơ kỹ thuật) Cơ Cơ học lý Vật lý hạt nhân (Cơ kỹ thuật 1) MEC204 – 3tc Động lực học Nhiệt (Cơ động kỹ thuật Điện 2) lực học từ tính MEC205 – 2tc 10 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học 1.5 Các phép tính vecto c Biểu diễn vectơ theo thành phần vuông góc 32 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học A = Ax i + Ay j + Az k Ax = A cosx Ay = A cosy Az = A cosz Độ lớn A: A  Ax2  Ay2  Az2 Hướng A xác định cosin phương: x  cosx ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học y  cos y z  cosz 33 Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học Các thành phần A trở thành: Ax = A.x Ay = A.y Az = A.z A = A(x i + y j + z k) = A Trong đó: = x i + y j + z k vecto đơn vị phương A      1 x y z 34 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học A = Ax i + Ay j + Az k B = Bx i + By j + Bz k A+B=? Cx = Ax + Bx Cy = Ay + By Cz = Az + Bz 35 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học Vecto định vị A (xA, yA, zA) B(xB, yB, zB) AB  ( xB  xA )i  ( yB  y A ) j  ( zB  z A )k AB  d  ( xB  xA )  ( yB  y A )  ( zB  z A ) 2 36 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học AB  AB   AB AB  ( xB  xA )i  ( yB  y A ) j  ( zB  z A )k ( xB  xA )2  ( yB  y A )2  ( zB  z A ) 37 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học Làm để biểu diễn vecto thành thành phần vuông góc ??? B1 Xác định vecto AB B2 Tính vecto đơn vị   AB / AB B3 Viết vecto F thành thành phần vuông góc F  F   F (x i  y j  z k ) ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 38 Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học Ví dụ 6: Dây cáp buộc vào chốt cố định hình vẽ kéo lực F có độ lớn 500N Hãy xác định thành phần vuông góc lực F 39 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học Ví dụ Một dầm kéo lên cách sử dụng hai dây xích Xác định độ lớn lực FA, FB tác dụng lên dây xích biết hợp lực nằm dọc theo trục y có độ lớn 600N, xét với θ =450 40 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học Ví dụ 8: Một trụ giữ thẳng đứng ba sợi dây cáp, lực căng dây cáp F, Q, P Lực tổng hợp lực nằm dọc theo trục z Nếu F = 120N, tìm P Q? 41 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học 1.5 Các phép tính vecto f Tích vô hướng hai vectơ (tích chấm) A.B = A.B cos (0 ≤ ≤ 1800) •Tính chất giao hoán: A.B = B.A •Tính chất phân phối: A.(B + C) = A.B + A.C 42 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học 1.5 Các phép tính vecto g Tích có hướng hai vectơ (tích chéo) Độ lớn: C = A.B sin  Tính chất phân phối: A × (B + C) = (A × B) + (A × C) 43 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học g Tích có hướng hai vectơ (tích chéo) A = Ax i + Ay j + Az k AxB=? B = Bx i + By j + Bz k 44 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học 1.5 Các phép tính vecto h.Tích bội ba vô hướng 45 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học Ví dụ 9: Cho trước vecto Xác định: A.B Thành phần hình chiếu vecto B lên hướng C Góc vecto A C A x B Vecto đơn vị  vuông góc với vecto A B 46 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học [...]...Ch.1 Giới Tĩnhhọc học Ch.1 Giớithiệu thiệu về về Tĩnh 1.1 Giới thiệu b Lịch sử phát triển Archimedes (287-212B.C) Galilei (1564-1642) Issac Newton (1642-1727) Euler D’Alembert Lagrange và những người khác 11 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản +) Khái niệm cơ bản: - Thời gian: - Chiều dài:... ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học F = ??? D Me= 5.974 ×1024 kg, Re=6378km, Mm= 0.073483×1024 kg, Rm= 1737km 3 km ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học D = 384 × 10 17 Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Lời giải m.Me F G 2 (2Re) G = 6.67 ×10-11 m3/(kg.s2) 24 (70).(5.9742  10 ) 11 F  (6.67  10 )  171.4 N 3 2 [2(6378  10 )] 18 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.3 Định luật Newton... lực nâng) 30 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Ví dụ 5: Độ lớn của hai vecto vận tốc là v1 = 3m/s, v2= 2m/s Xác định vecto tổng hợp của chúng v = v1 + v2 31 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.5 Các phép tính cơ bản của vecto c Biểu diễn vectơ theo các thành phần vuông góc 32 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học A = Ax i + Ay j + Az k Ax = A... tỉ lệ thuận với lực tác dụng F F Q m a a Q F k ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học  m.a 14 Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.3 Định luật Newton ĐL3:Các lực tương hỗ là các lực tác dụng và phản tác dụng giữa hai chất điểm là bằng nhau về giá trị, ngược chiều và cộng tuyến F F A B ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học F F 15 Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.3 Định luật Newton Định luật hấp dẫn: hai chất điểm sẽ hấp dẫn nhau... vectơ bằng nhau Tích của vectơ với một số Vectơ đơn vị 24 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.5 Các phép tính cơ bản của vecto d Phương pháp hình bình hành cho phép cộng và quy luật tam giác A A B A+B B A A+B B quy tắc hình bình hành quy tắc tam giác 25 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Phương pháp hình bình hành cho phép cộng và quy luật tam giác b a a a c b... sin B sin C Định lý hàm số cosin c a b ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học c2  a 2  b2  2a.b.cosC 26 Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Ví dụ 2 Cho hai vecto như hình vẽ tác động vào một một bulong vòng Nếu θ = 300 và T = 6kN, hãy xác định độ lớn của vec tơ tổng hợp và hướng của nó tính từ trục x 27 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Ví dụ 2 Lời giải Áp dụng định lý hàm số cosin Áp dụng định... ∅ = α – 600 = 63,050 = 600 = 3,050 28 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Ví dụ 3: Vecto vận tốc của một chiếc thuyền có hai thành phần: V1 là vận tốc của nước, V2 là vận tốc tương đối của thuyền so với nước Nếu V1= 3km/h, V2 = 5km/h, xác định vecto vận tốc của thuyền 29 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Ví dụ 4: Lực khí động tổng hợp F tác động lên một máy bay... tập trung 12 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.3 Định luật Newton ĐL1: Một chất điểm ban đầu ở trạng thái đứng yên hoặc chuyển động trên một đường thẳng với vận tốc không đổi sẽ giữ nguyên trạng thái ban đầu nếu như chất điểm không chịu tác dụng bởi một lực không cân bằng F k 0  a 0 13 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.3 Định luật Newton ĐL2:Một chất... cosin chỉ phương: x  cosx ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học y  cos y z  cosz 33 Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học Các thành phần của A sẽ trở thành: Ax = A.x Ay = A.y Az = A.z A = A(x i + y j + z k) = A Trong đó: = x i + y j + z k là vecto đơn vị chỉ phương của A      1 2 x 2 y 2 z 34 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học A = Ax i + Ay j + Az k B = Bx i + By j + Bz k A+B=?... Cơ học 22 Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.5 Các tính chất cơ bản của vecto a.Định nghĩa  Một vectơ là đại lượng được đặc trưng bởi độ lớn và hướng và phép cộng tuân theo quy tắc hình bình hành  Khi một vectơ biểu diễn một đại lượng vật lý thì đơn vị của véc tơ được biểu diễn giống như đơn vị của độ lớn của nó b Kí hiệu: A A 23 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới thiệu về Tĩnh học 1.5 Các tính chất ... Cơ học Ch.1 Giới thiệu Tĩnh học 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Giới thiệu Các khái niệm Định luật Newton Hệ đơn vị Các tính chất vectơ ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới Tĩnhhọc học Ch.1 Giớithiệu thiệu. .. Điện 2) lực học từ tính MEC205 – 2tc 10 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Ch.1 Giới Tĩnhhọc học Ch.1 Giớithiệu thiệu về Tĩnh 1.1 Giới thiệu b Lịch sử phát triển Archimedes (287-212B.C) Galilei (1564-1642)... thiệu về Tĩnh 1.1 Giới thiệu a.Cơ kỹ thuật gì? học Vật Tĩnh học (Cơ kỹ thuật) Cơ Cơ học lý Vật lý hạt nhân (Cơ kỹ thuật 1) MEC204 – 3tc Động lực học Nhiệt (Cơ động kỹ thuật Điện 2) lực học từ