Arkusha dan mekanik teknis. Panduan untuk memecahkan masalah dalam mekanika teoretis

Buku lain tentang topik serupa:

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN RUSIA

Institusi Pendidikan Otonomi Negara Federal untuk Pendidikan Profesional Tinggi "Universitas Federal Baltik Immanuel Kant" (IKBFU)

Perguruan Tinggi Perencanaan Kota

S.A. Zavyalov

Mekanika teknis

Pedoman untuk menyelesaikan tes

untuk siswa paruh waktu

Spesialisasi:

270802 “Konstruksi dan pengoperasian gedung dan struktur”

270841 “Instalasi dan pengoperasian peralatan dan sistem pasokan gas”

Kaliningrad

I. CATATAN PENJELASAN

Disiplin akademik "Mekanika Teknis" menyediakan studi tentang hukum umum gerak dan keseimbangan benda material, dasar-dasar penghitungan elemen struktur untuk kekuatan, kekakuan dan stabilitas, serta perhitungan statis struktur.

Materi yang disajikan untuk kelas orientasi dan review, serta daftar pekerjaan laboratorium dan kelas praktik yang dilakukan, ditentukan berdasarkan profil lulusan, populasi siswa (bekerja dan tidak bekerja pada spesialisasi yang dipilih) dan pekerjaan yang relevan. kurikulum.

Pada kelas orientasi, siswa diperkenalkan dengan program disiplin, metode pengerjaan materi pendidikan, dan diberikan penjelasan untuk menyelesaikan dua tes di rumah.

Pilihan untuk tes di rumah disusun sehubungan dengan program disiplin saat ini.

Perkuliahan review dilakukan pada topik program yang sulit untuk dipelajari secara mandiri. Kelas praktik disediakan dengan tujuan untuk memantapkan pengetahuan teoritis dan memperoleh keterampilan praktis sesuai dengan kurikulum disiplin akademik.

Penyelesaian tes di rumah menentukan sejauh mana siswa menguasai materi yang dipelajari dan kemampuan menerapkan pengetahuan yang diperoleh dalam memecahkan masalah praktis.

- sosialisasi dengan rencana tematik dan pedoman topik;

- mempelajari materi program sesuai literatur yang direkomendasikan;

- menyusun jawaban atas pertanyaan pengendalian diri yang diberikan setelah setiap topik. Dalam menyampaikan materi perlu diperhatikan kesatuan terminologi, sebutan,

unit pengukuran sesuai dengan SNiP dan GOST saat ini.

Sebagai hasil dari mempelajari disiplin ilmu tersebut, siswa harus: memiliki pemahaman tentang:

tentang hukum umum gerak dan keseimbangan benda material; tentang jenis deformasi dan perhitungan dasar kekuatan, kekakuan dan stabilitas;

konsep dasar, hukum dan metode mekanika benda padat yang dapat diubah bentuknya; dapat:

melakukan perhitungan kekuatan, kekakuan dan stabilitas; menggunakan standar negara, kode dan peraturan bangunan (SNiP) dan dokumentasi peraturan lainnya.

Bagian 1. Mekanika teoretis

1.1 Konsep dasar dan aksioma statika

1.2 Sistem bidang gaya konvergen

1.3 Kekuatan pasangan

1.4 Sistem datar dari gaya-gaya yang ditempatkan secara sewenang-wenang

1.5 Pusat gravitasi tubuh. Pusat gravitasi gambar bidang

1.6 Dasar-dasar kinematika dan dinamika

AKU AKU AKU. Literatur

1. Arkusha A.I. Mekanika teknis. Mekanika teoretis dan kekuatan material. – M.: Sekolah Tinggi, 1998.

2. Vinokurov A.I., Baranovsky N.V. Kumpulan soal kekuatan material. – M.: Sekolah Tinggi, 1990.

3. Mishenin B.V. Mekanika teknis. Tugas untuk perhitungan dan karya grafis untuk lembaga pendidikan menengah beserta contoh pelaksanaannya. – M.: NMC SPO RF, 1994.

4. Nikitin G.M. Mekanika teoretis untuk sekolah teknik. – M.: Nauka, 1988..

5. Erdedi A.A. dan lain-lain. – M.: Sekolah Tinggi, 2002.

6. Ivchenko V.A. Mekanika teknis - M.: INFRA - M, 2003.

7. Mukhin N.A., Shishman B.A. Statika struktur, - M,: Stroyizdat, 1989.

8. Olofinskaya V.P. Mekanika teknik, - M., FORUM - INFRA - M, 2005.

9. V.I. Setkov “Kumpulan masalah dalam mekanika teknis” M., Academy, 2007.

10. V.I. Setkov “Mekanika teknis untuk spesialisasi konstruksi” M., Akademi, 2008.

IV. PETUNJUK METODOLOGI TENTANG TOPIK DAN PERTANYAAN UNTUK PENGENDALIAN DIRI

Perkenalan

Perlu dipahami isi disiplin ilmu, konsep dasar: benda material, gerak mekanis, keseimbangan.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Apa yang dipelajari mekanika teknik?

2. Apa itu materi?

3. Apa yang dimaksud dengan gerak materi, apa saja bentuk gerak yang anda ketahui, apa itu gerak mekanis?

4. Apa yang dimaksud dengan keseimbangan?

5. Apa yang dipelajari dalam mekanika teoretis dan bagian-bagiannya: statika, kinematika, dinamika?

Bagian 1. MEKANIKA TEORITIS

Statika adalah bagian dari mekanika teoretis yang mempelajari kondisi di mana suatu benda tunduk pada sistem gaya tertentu. Penguasaan metode statika yang berhasil merupakan prasyarat untuk mempelajari semua topik dan bagian selanjutnya dari disiplin mekanika teknik.

Topik 1.1. Konsep dasar dan aksioma statika

Seseorang harus mempelajari secara mendalam makna fisik dari aksioma statika. Ketika mempelajari sambungan dan reaksinya, harus diingat bahwa reaksi suatu sambungan merupakan gaya tandingan dan selalu berarah berlawanan dengan gaya kerja benda yang bersangkutan pada sambungan (penopang).

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Benda apa yang disebut benda padat mutlak?

2. Apa yang disebut dengan titik materi?

3. Apa yang dimaksud dengan gaya dan apa satuannya? Sebutkan tiga faktor yang menentukan gaya yang bekerja pada suatu benda?

4. Sistem gaya disebut?

5. Manakah dua sistem yang dikatakan setara?

6. Gaya apa yang disebut resultan sistem gaya-gaya tersebut?

7. Apa bedanya resultan suatu sistem gaya tertentu dengan gaya yang menyeimbangkan sistem ini?

8. Apa saja aksioma statika, bagaimana rumusannya?

9. Tubuh apa yang disebut tidak bebas?

10. Apa yang disebut reaksi ikatan, bagaimana arah reaksi dari jenis ikatan yang paling umum?

Topik 1.2. Sistem bidang gaya konvergen

Saat mempelajari topik, Anda harus ingat bahwa sistem ini setara dengan satu gaya (resultan) dan berusaha memberikan gerak lurus pada benda (jika titik konvergensi gaya bertepatan dengan pusat gravitasi benda). Benda akan berada dalam keadaan setimbang jika resultannya sama dengan nol. Kondisi geometri kesetimbangan adalah ketertutupan poligon yang dibangun pada gaya-gaya sistem, kondisi analitis adalah persamaan hingga nol dari jumlah aljabar proyeksi gaya-gaya sistem pada dua sumbu yang saling tegak lurus. Anda harus memperoleh keterampilan dalam memecahkan masalah keseimbangan benda, memberikan perhatian khusus pada pilihan rasional arah sumbu koordinat.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Kekuatan apa yang disebut konvergen?

2. Rumus apa yang digunakan untuk menentukan besar resultan dua gaya yang berkumpul?

3. Bagaimana resultan suatu sistem gaya-gaya konvergen ditentukan secara geometris? Apakah urutan penambahan gaya mempengaruhi besar dan arah resultan?

4. Apa syarat geometri kesetimbangan sistem gaya-gaya konvergen?

5. Merumuskan teorema tentang keseimbangan tiga gaya nonparalel.

6. Berapakah proyeksi gaya pada suatu sumbu? Bagaimana cara menentukan tanda proyeksi?

7. Diketahui bahwa jumlah proyeksi semua gaya yang diterapkan pada suatu benda pada salah satu dari dua sumbu yang saling tegak lurus sama dengan nol, dan pada sumbu lainnya tidak sama dengan nol. Ke manakah arah resultan sistem gaya-gaya tersebut? Berapa proyeksi resultan ini ke sumbu lainnya?

8. Bagaimana kondisi analitis untuk keseimbangan sistem gaya-gaya konvergen dirumuskan?

9. Apa inti dari penentuan gaya pada batang rangka dengan memotong simpulnya?

Topik 1.3. Beberapa kekuatan

Saat mempelajari topik tersebut, Anda harus mengetahui bahwa sistem pasangan gaya setara dengan satu pasangan (resultan) dan berusaha memberikan gerak rotasi pada benda. Benda akan berada dalam keadaan setimbang jika momen pasangan resultan sama dengan nol. Syarat analitis untuk kesetimbangan adalah persamaan jumlah aljabar momen pasangan sistem dengan nol. Perhatian khusus harus diberikan untuk menentukan momen gaya relatif terhadap suatu titik. Harus diingat bahwa momen suatu gaya terhadap suatu titik sama dengan nol hanya jika titik tersebut terletak pada garis kerja gaya tersebut.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Apa itu pasangan kekuatan?

2. Gerak apa yang dilakukan benda tegar bebas di bawah aksi sepasang gaya?

3. Apa yang disebut momen berpasangan dan bagaimana cara menentukan tanda momen tersebut? Apa satuan momen?

4. Bagaimana cara menyeimbangkan aksi sepasang gaya pada suatu benda?

5. Pasangan gaya manakah yang disebut ekuivalen?

6. Sifat apa yang dimiliki oleh pasangan gaya?

7. Apa syarat kesetimbangan pasangan-pasangan yang terletak pada bidang yang sama?

Topik 1.4. Sistem datar dari gaya-gaya yang ditempatkan secara sewenang-wenang

Ketika mempelajari topik ini, harus diingat bahwa sistem ini setara dengan satu gaya (disebut vektor utama) dan pasangan itu sendiri (momen, yang disebut momen utama) dan berusaha untuk memberikan benda secara umum bujursangkar dan rotasi. gerak secara bersamaan. Sistem gaya konvergen dan sistem pasangan gaya yang dipelajari sebelumnya adalah kasus khusus dari sistem gaya arbitrer. Benda akan berada dalam keadaan setimbang jika vektor utama dan momen utama sistem sama dengan nol. Kondisi analitis untuk kesetimbangan adalah persamaan jumlah aljabar proyeksi gaya-gaya sistem pada dua sumbu yang saling tegak lurus terhadap titik mana pun hingga nol. Anda harus memperoleh keterampilan dalam memecahkan masalah keseimbangan benda, termasuk menentukan reaksi tumpuan balok dan gaya yang memuat batang, memberikan perhatian khusus pada pilihan rasional arah sumbu koordinat dan posisi pusat momen.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Berapakah momen gaya terhadap suatu titik tertentu?

2. Bagaimana tanda momen dipilih?

3. Apa itu leverage?

4. Akankah momen gaya berubah relatif terhadap suatu titik tertentu ketika gaya dipindahkan sepanjang garis aksinya?

5. Dalam hal apa momen gaya terhadap suatu titik sama dengan nol?

6. Apa yang dimaksud dengan memberikan kekuatan pada suatu pusat tertentu?

7. Apa yang dimaksud dengan pasangan adjoint?

8. Apa yang disebut vektor utama dan momen utama suatu sistem gaya bidang dan bagaimana cara menentukannya?

9. Apa perbedaan vektor utama dengan resultan sistem ini?

10. Akankah momen utama dan vektor utama berubah ketika pusat reduksi dipindahkan?

11. Dalam kasus apa sistem gaya datar direduksi menjadi satu gaya atau menjadi satu pasangan?

12. Apa yang dimaksud dengan teorema Varignon?

13. Rumuskan kondisi kesetimbangan untuk sistem bidang gaya-gaya yang terletak sembarang, tuliskan persamaan kesetimbangan untuk sistem gaya-gaya tersebut (tiga jenis).

14. Bagaimana cara menggunakan teorema Varignon untuk mencari titik yang dilalui garis kerja resultan sistem bidang gaya paralel?

15. Tuliskan persamaan kesetimbangan untuk sistem bidang gaya paralel (dua jenis).

16. Bagaimana cara menggunakan poligon gaya untuk menentukan nilai, arah, dan posisi resultan sistem bidang gaya?

17. Apa kondisi grafis untuk keseimbangan gaya-gaya yang terletak secara sembarang pada suatu bidang?

18. Bagaimana reaksi tumpuan ditentukan dengan menggunakan poligon gaya?

Topik 1.5. Pusat gravitasi tubuh. Pusat gravitasi gambar bidang

Topiknya relatif sederhana untuk dipahami, tetapi sangat penting ketika mempelajari bagian kekuatan logam. Perhatian utama di sini harus diberikan pada pemecahan masalah baik dengan bentuk geometris datar maupun dengan profil gulungan standar, tabel gost yang diberikan dalam lampiran.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Tentukan pusat gaya paralel dan tunjukkan propertinya; tuliskan rumus untuk menentukan koordinat pusat gaya sejajar.

2. Berapakah pusat gravitasi suatu benda?

3. Tuliskan rumus untuk menentukan koordinat pusat gravitasi benda homogen dan pelat tipis homogen.

4. Berapakah momen statis luas bangun datar? Satuan pengukuran. Dalam hal apa sama dengan nol?

5. Bagaimana cara menentukan pusat gravitasi bangun datar berbentuk kompleks?

6. Bagaimana pusat gravitasi bagian yang terdiri dari profil gulungan standar ditentukan?

Topik 1.6. Dasar-dasar kinematika dan dinamika

Dalam mempelajari kinematika suatu titik, perhatikan fakta bahwa gerak lengkung suatu titik, baik tidak beraturan maupun beraturan, selalu ditandai dengan adanya percepatan normal (sentripetal). Selama gerak translasi suatu benda (ditandai dengan pergerakan salah satu titiknya), semua rumus kinematika suatu titik dapat diterapkan. Rumus untuk menentukan besaran sudut suatu benda yang berputar pada sumbu tetap memiliki analogi semantik yang lengkap dengan rumus untuk menentukan besaran linier yang bersesuaian dari benda yang bergerak translasi.

Ketika mempelajari dinamika, seseorang harus mempelajari secara mendalam makna fisik dari aksioma dinamika. Perlu dipelajari cara menggunakan metode kinetostatika berdasarkan prinsip D'Alembert, yang memungkinkan seseorang menerapkan persamaan kesetimbangan statis untuk benda yang bergerak dengan percepatan. Harus diingat bahwa gaya inersia diterapkan pada benda yang dipercepat secara kondisional, karena pada kenyataannya gaya tersebut tidak bekerja padanya.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Apa yang dipelajari kinematika?

2. Menjelaskan konsep dasar kinematika: lintasan, jarak, lintasan, waktu, kecepatan, percepatan.

3. Apa perbedaan antara jalur dan jarak?

4. Apa yang disebut hukum atau persamaan gerak suatu titik sepanjang lintasan tertentu?

5. Metode apa untuk menentukan gerak suatu titik yang digunakan dalam kinematika dan terdiri dari apa?

6. Kecepatan gerak beraturan disebut? Apa ciri-cirinya?

7. Berapakah kelajuan rata-rata dan kelajuan pada suatu momen gerak bolak-balik? Bagaimana cara menentukannya saat menentukan pergerakan suatu titik secara alami?

8. Berapakah percepatan suatu titik?

9. Apa yang disebut percepatan tangensial dan bagaimana nilai serta arahnya ditentukan?

10. Percepatan apa yang disebut normal dan bagaimana nilainya ditentukan?

11. Berapakah percepatan yang dimiliki suatu titik jika titik tersebut bergerak beraturan dalam lingkaran?

12. Berapakah percepatan yang dimiliki suatu titik jika titik tersebut bergerak melingkar dengan kecepatan yang berubah-ubah?

13. Mendefinisikan gerak beraturan suatu titik dan menuliskan persamaan gerak, kecepatan dan percepatan.

14. Gerak tubuh seperti apa yang disebut translasi?

15. Sifat-sifat apa yang dimiliki lintasan, kecepatan, dan percepatan titik-titik benda tegar yang bergerak translasi?

16. Berikan definisi gerak rotasi suatu benda tegar pada sumbu tetap.

17. Apa yang disebut perpindahan sudut suatu benda, kecepatan sudut, dan percepatan sudut? Apa unitnya?

18. Rotasi benda tegar manakah yang disebut seragam dan mana yang variabel seragam?

19. Apa yang disebut kecepatan linier (melingkar) suatu titik pada benda yang berputar?

20. Apa hubungan antara kecepatan sudut suatu benda yang berputar dan kecepatan suatu titik pada benda tersebut?

21. Bagaimana percepatan tangensial dan normal suatu titik benda tegar yang berputar mengelilingi sumbu tetap dinyatakan dalam kecepatan sudut dan percepatan sudut benda?

22. Apa yang dipelajari dinamika?

23. Apa perbedaan antara kinematika dan dinamika?

24. Sebutkan dan rumuskan hukum-hukum dasar dinamika.

25. Berapa berat badan? Apa satuannya?

26. Apa dua masalah utama dinamika titik?

27. Gaya inersia suatu titik material disebut? Bagaimana cara menentukannya?

28. Dapatkah gaya inersia timbul jika suatu titik material bergerak lurus dan beraturan?

29. Berapakah gaya tangensial inersia? Rumus apa yang digunakan untuk menentukannya?

30. Apa yang disebut gaya inersia normal atau sentrifugal? Sama dengan apa?

31. Apakah gaya inersia normal timbul ketika suatu titik material bergerak sepanjang lintasan melengkung jika kecepatan geraknya konstan?

Bagian 2. KEKUATAN BAHAN

Mempelajari bagian “Kekuatan Bahan” (ilmu tentang kekuatan, kekakuan dan stabilitas mesin dan elemen struktur yang mengalami deformasi akibat beban) harus dimulai dengan mengulangi bagian “Statis” (kesetimbangan benda, persamaan kesetimbangan, karakteristik geometri bagian). Kondisi yang sangat diperlukan untuk keberhasilan penguasaan materi pendidikan adalah:

a) pemahaman yang jelas tentang makna fisik dari konsep-konsep yang sedang dipertimbangkan; b) kelancaran dalam metode bagian;

c) penggunaan secara sadar karakteristik geometris dari kekuatan dan kekakuan penampang;

d) solusi mandiri untuk sejumlah masalah yang cukup besar.

Skema prinsip untuk mempelajari setiap jenis pembebanan balok (istilah lama “jenis deformasi”) adalah seragam: dari gaya luar dengan menggunakan metode penampang hingga faktor gaya dalam, dari gaya tersebut hingga tegangan, dari tegangan desain hingga kondisi kekuatan. dari balok.

Topik 2.1. Ketentuan dasar

Saat mempelajari topik ini, Anda harus memahami bahwa gaya internal yang timbul antara partikel-partikel suatu benda di bawah pengaruh beban adalah sama untuk benda secara keseluruhan; ketika menerapkan metode bagian, gaya-gaya pada bagian benda yang ditinjau bersifat eksternal, yaitu. metode statis dapat diterapkan pada mereka. Sistem gaya dalam yang bekerja pada penampang yang ditarik umumnya setara dengan satu gaya dan satu momen. Setelah menguraikannya menjadi komponen-komponen, kita memperoleh masing-masing tiga gaya (dalam arah sumbu koordinat), yang disebut faktor gaya internal (IFF). Terjadinya VSF tertentu tergantung pada pembebanan balok yang sebenarnya. WSF ditentukan menggunakan persamaan kesetimbangan statis. Gaya normal internal berhubungan dengan tegangan normal δ, gaya tangensial - tegangan tangensial τ.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Apa tujuan utama ilmu kekuatan material?

2. Berapakah kekuatan, kekakuan dan stabilitas suatu elemen struktur?

3. Deformasi manakah yang disebut elastis dan manakah yang plastis (sisa)?

4. Berapa elastisitas benda padat?

5. Bagaimana klasifikasi beban yang bekerja pada struktur?

6. Merumuskan hipotesis dan asumsi utama yang diterima mengenai kekuatan material.

7. Apa yang dimaksud dengan balok, pelat (cangkang), dan benda masif?

8. Apa inti dari metode bagian?

9. Ciri-ciri faktor gaya dalam (gaya dalam dan momen) yang dapat timbul pada penampang balok.

10. Berapakah tegangan pada suatu titik penampang tertentu? Apa satuan pengukurannya?

11. Apa yang dimaksud dengan tegangan normal dan tegangan geser? Bagaimana cara kerjanya pada bagian benda padat yang ditinjau?

12. Apa tugas menghitung kekuatan, kekakuan, dan stabilitas?

Topik 2.2. Ketegangan dan kompresi

Saat mempelajari topik ini, perhatian khusus harus diberikan pada hipotesis penampang datar, yang juga berlaku untuk jenis pembebanan balok lainnya. Ketika ditarik atau dikompresi, tegangan-tegangan didistribusikan secara merata ke seluruh bagian melintang, karakteristik geometris dari kekuatan dan kekakuan bagian adalah luasnya, bentuk bagian tidak menjadi masalah, semua titik bagian sama-sama berbahaya. Perhatian yang cukup harus diberikan pada masalah bahan pengujian, karakteristik mekanis dasar dari kekuatan material, tegangan pembatas dan tegangan yang diizinkan.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Jenis pembebanan balok manakah yang disebut tegangan dan jenis kompresi?

2. Berapakah deformasi memanjang dan melintang suatu balok pada saat tarik (kompresi) dan apa hubungannya?

3. Berapakah gaya longitudinal pada penampang balok?

4. Apa diagram gaya longitudinal dan tegangan normal? Di mana mereka dibangun?

5. Bagaimana hukum Hooke ditulis dan dirumuskan dalam tegangan (kompresi)?

6. Berapakah modulus elastisitas longitudinal suatu bahan? Bagaimana cara menentukannya? Dalam satuan apa dinyatakan?

7. Berapa kekakuan penampang balok dalam keadaan tarik (tekan)?

8. Apakah mungkin untuk meningkatkan kekakuan balok dengan penampang tertentu dengan menggunakan grade baja dengan karakteristik kekuatan yang ditingkatkan?

9. Seperti apa diagram tegangan-regangan sampel baja ringan?

10. Berapakah batas proporsionalitas, elastisitas, fluiditas, kekuatan?

11. Apa yang dimaksud dengan kekuatan pembuktian? Untuk bahan apa ditentukan dan mengapa?

12. Apa perbedaan antara diagram tegangan-regangan bahan fiktif dan sebenarnya?

13. Indikator apa yang mencirikan derajat plastisitas suatu bahan? Bagaimana cara menentukannya?

14. Apa perbedaan diagram tegangan-regangan baja ulet dengan diagram tegangan-regangan baja getas?

15. Karakteristik mekanis suatu bahan apa yang dapat digunakan untuk menilai kemampuannya menahan beban tumbukan?

16. Berapakah energi regangan potensial spesifik?

17. Berapakah tegangan ijin suatu bahan? Apa pentingnya dalam kaitannya dengan kekuatan material? Bagaimana cara memilih bahan yang ulet dan rapuh?

18. Mengapa tegangan izin harus berada di bawah batas proporsional bahan tertentu?

19. Apa faktor keamanannya?

20. Faktor apa saja yang mempengaruhi pemilihan tegangan ijin dan faktor keamanan?

21. Tuliskan persamaan desain kuat tarik dan tekan berdasarkan tegangan ijin. Jelaskan maknanya.

22. Tuliskan persamaan desain kuat tarik dan tekan berdasarkan keadaan batasnya.

23. Koefisien apa yang digunakan saat menghitung keadaan batas dan apa saja yang diperhitungkan?

24. Apa yang disebut resistansi standar suatu bahan dan berapa resistansi desainnya?

25. Apa inti dari metode penghitungan keadaan batas?

26. Jelaskan dua kelompok keadaan batas.

27. Tuliskan rumus perhitungan untuk memeriksa daya dukung suatu struktur dalam tarik dan tekan.

28. Apa bagian kayu yang berbahaya? Tuliskan rumus yang: a) periksa tegangan aktual pada penampang balok; b) luas penampang dipilih; c) beban yang diijinkan ditentukan untuk suatu bagian balok tertentu.

29. Tuliskan persamaan desain kekuatan balok dalam tarik dan tekan, dengan memperhitungkan gravitasinya sendiri.

30. Berapakah konsentrasi tegangan pada penampang balok? Tindakan apa yang diambil untuk mengurangi konsentrasi stres? Mengapa konsentrasi tegangan kurang berbahaya pada bahan ulet dibandingkan bahan rapuh? Mengapa konsentrasi tegangan tidak berbahaya bagi besi cor?

31. Apa faktor konsentrasi stres? Tergantung pada apa?

Topik 2.3. Perhitungan praktis untuk geser dan penghancuran

Saat mempelajari topik ini, Anda harus memperhatikan perhitungan paku keling, sambungan las, dan takik. Fenomena geser selalu “diperumit” dengan adanya tekanan-tekanan lain. Anda harus dapat menunjukkan pada gambar area dimana tegangan geser dan tegangan hancur timbul.

Kata pengantar
Perkenalan
Bab 1. Prinsip dasar statika
§1.1. Informasi umum
§ 1.2. Aksioma statika
§ 1.3. Koneksi dan mereka reaksi
Bab 2. Sistem bidang konvergen kekuatan
§ 1.4. Penambahan dua kekuatan, terlampir Ke titik tubuh
§ 1.5. Penambahan sistem datar konvergen kekuatan Geometris kondisi keseimbangan
§ 1.6. Penentuan resultan sistem konvergen kekuatan metode proyeksi. Analitis kondisi keseimbangan
Bab 3. Teori pasangan kekuatan aktif pesawat
§ 1.7. Pasangan kekuatan
§ 1.8. Kesetaraan pasangan gaya
§ 1.9. Tambahan tenaga uap Kondisi keseimbangan uap
§ 1.10. Momen gaya terhadap suatu titik
Bab 4. Sistem datar terletak secara acak kekuatan
§ 1.11. Membawa kekuatan Ke titik
§ 1.12. Membawa Ke titik dari sistem datar yang letaknya sewenang-wenang kekuatan
§1.13. Dalil Varignon
Kondisi keseimbangan
§1.15. Persamaan keseimbangan dan mereka berbagai bentuk
§1.17. Koneksi nyata. Gesekan geser dan dia hukum
Bab 5. Sistem spasial kekuatan
§ 1.18. Penambahan sistem tata ruang yang konvergen kekuatan Kondisi keseimbangan
§ 1.19. Momen gaya relatif sumbu
§ 1.20. bebas sistem tata ruang kekuatan Kondisi keseimbangan
Bab 6. Titik berat
§ 1.21. Pusat Paralel kekuatan
§ 1.22. Pusat gravitasi tubuh
§ 1.23. Menentukan koordinat pusat gravitasi bidang datar Dan angka spasial
§ 1.24. Ketangguhan keseimbangan
Bab 7. Kinematika suatu titik
§ 1.25. Konsep Dasar kinematika
§ 1.26. Metode menentukan pergerakan titik
§1.27. Menentukan kecepatan suatu titik pada alami jalan tugas dia pergerakan
§1.29. Kasus gerak khusus poin. Grafik kinematik 91 § 1.30. Deteksi kecepatan Dan percepatan titik dengan menggunakan metode koordinat tugas gerakannya
Bab 8. Gerakan paling sederhana dari benda tegar
§ 1.31. Progresif pergerakan
§ 1.33. Kasus khusus gerak rotasi
§ 1.35. Metode transmisi gerak rotasi
Bab 9. Gerakan yang kompleks
§1.36. Pergerakan titik yang kompleks
§1.37. Bidang-paralel gerakan tubuh
§1.38. Menentukan kecepatan suatu titik pada benda
§1.39. Pusat kecepatan sesaat
§1.40. Penambahan dua gerakan rotasi
§ 1.41. Konsep tentang roda gigi planet. Rumus Willis
Bab 10. Pergerakan titik material tidak bebas
§1.42. Konsep Dasar dan aksioma
§1.43. Bebas dan tidak bebas poin
§1.44. Kekuatan inersia
§ 1.45. prinsip d'Alembert
Bab 11. Pekerjaan Dan kekuatan
§1.47. Usaha yang dilakukan dengan gaya resultan
§ 1.48. Pekerjaan gaya variabel pada melengkung cara
§1.49. Kekuatan
§ 1,50. Mekanis efisiensi
§1.51. Pekerjaan kekuatan untuk bidang miring
§1.52. Pekerjaan Dan kekuatan pada gerakan rotasi telp
§ 1.53. Gesekan bergulir. Pekerjaan ketika tubuh berguling
Bab 12. Teorema umum dinamika
§1.55. Dalil tentang perubahan momentum suatu titik
§ 1.56. Dalil tentang perubahan energi kinetik suatu titik
§1.57. Konsep HAI sistem mekanis
§ 1.58. Dasar-dasar persamaan dinamika benda yang berputar
§ 1.59. Beberapa momen inersia telp
§ 1.60. Energi kinetik tubuh. Momen kinetik
Bab 1. Ketentuan dasar
§2.1. Masalah kekuatan material
§ 2.2. Klasifikasi beban
§2.3. Dasar asumsi
§2.4. Metode bagian. Jenis beban
§2.5. Tegangan
Bab 2. Peregangan Dan kompresi
§ 2.7. Gerakan dan deformasi. hukum Hooke
§ 2.8. Keadaan tegang dengan uniaksial keseleo
§ 2.9. Tes statis bahan. Karakteristik mekanik utama
§2.10. Perhitungan pada kekuatan
§2.11. Sistem statis tak tentu
Bab 3. Perhitungan praktis pada mengiris dan remuk
§2.12. Asumsi perhitungan dasar Dan rumus
§2.13. Contoh perhitungan
Bab 4. torsi
§2.14. Membersihkan menggeser. hukum Hooke pada menggeser
§2.15. Torsi momen. Konstruksi diagram
§2.16. torsi bulat kayu lurus. Prasyarat Dasar Dan rumus
§2.17. Perhitungan pada kekuatan Dan kekakuan
§2.18. Berbentuk silinder pegas ekstensi Dan kompresi
Bab 5. Karakteristik geometris bagian datar
§2.19. Momen inersia suatu penampang
§ 2.20. Konsep HAI sentral utama momen kelembaman
§2.21. Aksial momen inersia protozoa bagian
Bab 6. Membengkokkan langsung kayu
§ 2.22. Tekuk lurus bersih dan melintang
§ 2.25. Perhitungan pada kekuatan
§2.26. Tegangan geser pada lentur melintang
§2.28. integral Mohr
§ 2.29. aturan Vereshchagin
§ 2.30. Perhitungan pada kekakuan
§2.31. Dasar-dasar perhitungan balok statis tak tentu
Bab 7. Tikungan miring. Membengkokkan kayu dengan ketegangan (kompresi)
§2.32. Miring membengkokkan
(dengan kompresi
Bab 8. Hipotesis kekuatan
§ 2.35. Hipotesis kekuatan dan mereka janji temu
§ 2.36. Perhitungan kayu dengan bagian bulat pada membengkokkan dengan torsi
Bab 9. Perhitungan pada kelelahan
§ 2.37. Konsep Dasar tentang kelelahan
§ 2.38. Ciri-ciri utama siklus
§ 2.39. Batas daya tahan
§ 2.40. Faktor yang mempengaruhi batas ketahanan
§2.41. Diagram amplitudo batas siklus
§ 2.42. Penentuan faktor keamanan
Bab 10. Keberlanjutan terkompresi batang
§ 2.43. Stabilitas elastis keseimbangan. Kekuatan kritis
§2.44. rumus Euler
Euler
Bab 1. Ketentuan dasar
§ 3.2. Konsep HAI keandalan mesin
§ 3.3. Kriteria kinerja Dan perhitungan bagian-bagian mesin
f § 3.4. Toleransi dan pendaratan, kekasaran permukaan dan kemampuan manufaktur bagian-bagian mesin
Bab 2. Satu potong koneksi
§ 3.5. Sambungan las
§ 3.6. Perekat koneksi
§ 3.7. Koneksi dengan gangguan
Bab 3. Berulir koneksi
§ 3.8. benang
§ 3.9. Konstruktif formulir berulir koneksi
§3.10. Keandalan berulir koneksi
§3.11. Mengunci berulir koneksi
§3.12. Perhitungan pada kekuatan pada beban konstan
§3.13. Perhitungan baut tunggal di beban variabel
§3.14. Bahan Dan tekanan yang diperbolehkan
§3.15. Bersemangat koneksi
§3.16. bergaris koneksi
Bab 5. Konsep Dasar HAI siaran
§3.17. Penugasan roda gigi
§3.18. Kinematis Dan hubungan kekuasaan V siaran
Bab 6. Gesekan tugas
§3.19. Informasi umum
§ 3.20. Gesekan yang tidak dapat disesuaikan transfer
§3.21. CVT
§3.22. Informasi umum
§3.23. Detail sabuk roda gigi
§3.24. Batasan geometris
§3.25. Kekuatan Dan voltase di cabang-cabang sabuk. Kekuatan, saat ini pada poros
§3.26. Slip sabuk Dan rasio roda gigi
§3.27. Perhitungan sabuk roda gigi
§3.28. Transfer sabuk bergigi
Bab 8. Roda gigi
§3.29. Informasi umum
§ 3.30. Dasar-dasar Teori Roda Gigi
§3.31. Menyatukan dua rumit roda
§3.32. Keterlibatan gigi dengan rak
§ 3.33. Informasi singkat tentang produksi roda gigi
§ 3.34. Konsep HAI gigi roda dengan offset
§3.35. Bahan Dan desain roda gigi
§3.36. Berbentuk silinder roda gigi
§3.37. Jenis kehancuran gigi Dan kriteria kinerja roda gigi
§ 3.38. Perhitungan pada kekuatan roda gigi pacu
§ 3.39. Dasar parameter, koefisien yang dihitung Dan tekanan yang diperbolehkan
§3.40. Berbentuk kerucut roda gigi
§3.41. Planet roda gigi
§ 3.42. Roda gigi gelombang
Bab 9. Sekrup pemindah- baut
§3.44. Informasi umum
§ 3.45. Perhitungan transmisi sekrup- baut
Bab 10. Cacing transfer
§3.46. Informasi umum
§3.47. Parameter dasar Dan rasio roda gigi
§3.49. Kekuatan V pertunangan
§ 3.50. Bahan cacing pasangan
§3.51. Jenis penghancuran gigi roda cacing
Bab 11. Rantai transfer
§3.53. Informasi umum
§ 3.54. Detail rantai roda gigi dan pelumasan rantai
§3.55. Dasar parameter, kinematika dan geometri
§ 3.56. Kekuatan di cabang-cabang rantai. Kekuatan, saat ini pada poros
§3.57. Perhitungan rantai transfer
Bab 12. Poros dan as
§ 3.58. Informasi umum
§ 3.59. Perhitungan poros
§3.60. Perhitungan sumbu
Bab 13. Bantalan biasa
§3.61. Informasi umum
§ 3.62. desain, bahan dan pelumasan
§3.63. Jenis pengrusakan Dan kriteria kinerja untuk plain bearing
§3.64. Perhitungan bantalan biasa
§ 3.65. Konsep HAI pengoperasian bantalan biasa V kondisi cairan pelumas
§3.66. Bantalan biasa tanpa pelumas
Bab 14. Bantalan bergulir
§3.67. Informasi umum
§3.68. Jenis utama bantalan gelinding
§ 3.69. Bersyarat sebutan untuk bantalan gelinding
§ 3.70. Fitur proses kerja bantalan gelinding
§3.71. Jenis pengrusakan Dan kriteria kinerja bantalan gelinding
§ 3.72. Dasar-dasar perhitungan pada daya tahan
§ 3.73. Pilihan bantalan bergulir
§3.74. Informasi singkat tentang penyangga bantalan gelinding
§3.75. Pelumasan dan segel
Bab 15. Kopling
§3.76. Informasi umum
§3.77. Tidak dapat dilepas kopling
§3.78. Dikelola kopling
§3.79. Akting diri kopling
Aplikasi
Referensi

Kata pengantar

Perkenalan

Bagian satu. Mekanika teoretis

Bab I Ketentuan Dasar Statistika

§ 1.1. Informasi umum

§ 1.2. Aksioma statika

§ 1.3. Koneksi dan reaksinya

Bab 2. Sistem bidang gaya konvergen

§ 1.4. Penambahan dua gaya yang diterapkan pada suatu titik pada suatu benda

§ 1.5. Penambahan sistem bidang gaya konvergen. Kondisi keseimbangan geometris

§ 1.6. Penentuan sistem resultan gaya-gaya konvergen dengan metode proyeksi. Analitis

kondisi keseimbangan

Bab 3. Teori pasangan gaya pada bidang

§ 1.7. Beberapa kekuatan

§ 1.8. Kesetaraan pasangan gaya

§ 1.9. Penambahan kekuatan rakyat. Kondisi keseimbangan berpasangan

§ 1.10. Momen gaya terhadap suatu titik

Bab 4. Sistem bidang gaya-gaya yang letaknya sewenang-wenang

§ 1.11. Membawa kekuatan ke suatu titik

§ 1.12. Reduksi sistem bidang gaya-gaya yang letaknya sewenang-wenang ke suatu titik

§ 1.13. teorema Varignon

§ 1.14. Kasus khusus reduksi sistem gaya bidang

langsung ke intinya. Kondisi keseimbangan

§ 1.15. Persamaan kesetimbangan dan macam-macam bentuknya

§ 1.16. Sistem balok. Jenis dukungan dan jenisnya

banyak

§ 1.17. Koneksi nyata. Gesekan geser dan hukumnya

Bab 5. Sistem kekuatan spasial

§ 1.18. Penambahan sistem tata ruang yang konvergen

kekuatan Kondisi keseimbangan

§ 1.19. Momen gaya terhadap sumbu

§ 1.20. Sistem kekuatan spasial yang sewenang-wenang

Kondisi keseimbangan

Bab 6. Gravitasi Tschpr

§ 1.21. Pusat Kekuatan Paralel

§ 1.22. Pusat gravitasi tubuh

§ 1.23. Menentukan koordinat pusat gravitasi bidang datar

dan figur spasial

§ 1.24. Stabilitas keseimbangan

Kinematika

Bab 7 Kinematika suatu titik

§ 1.25. Konsep dasar kinematika

§ 1.26. Metode untuk menentukan pergerakan titik

§ 1.27 Penentuan kecepatan suatu titik secara alami

metode untuk menentukan gerakan ini

§ 1.28. Penentuan percepatan suatu titik secara alami

cara untuk mengatur pergerakannya

§ 1.29 Kasus khusus gerak titik. Kinematis

§ 1.30. Penentuan kecepatan dan percepatan suatu titik di co

metode ordinat untuk menentukan pergerakannya

Bab 8. Gerakan paling sederhana dari benda tegar

§ 1.31. Gerakan ke depan

§ 1.32. Gerakan rotasi. Kecepatan sudut, percepatan sudut

§ 1.33. Kasus khusus gerak rotasi

§ 1.34. Kecepatan dan percepatan berbagai titik pada benda yang berputar

§ 1.35. Metode transmisi gerak rotasi

Bab 9. Gerakan kompleks

1.36. Pergerakan titik yang kompleks

§ 1.37. Gerak tubuh sejajar bidang

§ 1.38. Menentukan kecepatan suatu titik pada benda

§ 1.39. Pusat kecepatan sesaat

§ 1.40. Penambahan dua gerakan rotasi

§ 1.41. Konsep roda gigi planet. rumus Willis

Dinamika

Bab 10. Gerak suatu titik material tidak bebas

§ 1.42. Konsep dasar dan aksioma

§ 1.43. Poin gratis dan tidak gratis

§ 1.44. Gaya inersia

§ 1.45. prinsip d'Alembert

Bab 11. Kerja dan kekuasaan

§ 1.46. Kerja gaya konstan selama gerak linier

§ 1.47. Usaha yang dilakukan dengan gaya resultan

§ 1.48. Pekerjaan gaya variabel pada jalur melengkung

§ 1.49. Kekuatan

§ 1,50. Efisiensi mekanis

§ 1.51. Kerja gaya pada bidang miring

§ 1.52. Kerja dan tenaga pada gerak rotasi benda

§ 1.53. Gesekan bergulir. Bekerja saat menggulung badan

Bab 12. Teorema umum dinamika

§ 1.54. Impuls kekuatan. Besaran gerak

§ 1,55. Teorema perubahan momentum suatu titik

§ 1.56. Teorema perubahan energi kinetik suatu titik

§ 1.57. Konsep sistem mekanis

§ 1.58. Persamaan dasar dinamika benda yang berputar

§ 1.59. Momen inersia beberapa benda

§ 1.60. Energi kinetik tubuh. Momen kinetik

Bagian dua. Kekuatan bahan

Bab 1. Ketentuan Pokok

§ 2.1 Masalah kekuatan material

§ 2.2. Klasifikasi beban

§ 2.3. Asumsi Dasar

§ 2.4. Metode bagian. Jenis beban

Bab 2. Ketegangan dan kompresi

§ 2.6. Gaya dan tegangan normal pada penampang balok

§ 2.7. Gerakan dan deformasi. hukum Hooke

§ 2.9. Pengujian bahan secara statis. Karakteristik mekanik utama

§ 2.10. Perhitungan kekuatan

§ 2.11. Sistem statis tak tentu

Bab 3. Perhitungan praktis untuk geser dan penghancuran

§ 2.12. Premis dan rumus perhitungan dasar

§ 2.13. Contoh perhitungan

Bab 4. Torsi

§ 2.14. Pergeseran murni. Hukum Hooke di bawah geser

§ 2.15. Torsi. Konstruksi diagram

§ 2.16. Torsi balok lurus berbentuk bulat. Dasar

prasyarat dan rumus

§ 2.17. Perhitungan kekuatan dan kekakuan

§ 2.18. Ekstensi dan kompresi pegas koil

Bab 5. Ciri-ciri geometris penampang bidang

§ 2.19. Momen inersia suatu penampang

§ 2.20. Konsep momen inersia sentral utama

§ 2.21. Momen inersia aksial dari bagian yang paling sederhana

Bab 6. Membengkokkan balok lurus

§ 2.22. Tikungan lurus bersih dan melintang

§ 2.23. Membuat diagram gaya geser dan tekuk

momen

§ 2.24. Premis dan rumus perhitungan dasar

saat membungkuk

§ 2.25. Perhitungan kekuatan

§ 2.26. Tegangan geser pada lentur melintang

§ 2.27 Konsep gerak linier dan sudut

saat membungkuk

§ 2.28. integral Mohr

§ 2.29. aturan Vereshchagin

§ 2.30. Perhitungan kekakuan

Bab 7 Tikungan miring. Pembengkokan kayu dengan tegangan (kompresi)

§ 2.31. Tikungan miring

§ 2.32. Perhitungan balok dengan kekakuan tinggi dalam lentur dengan

peregangan (kompresi)

Bab 8. Hipotesis kekuatan

§ 2.33. Konsep keadaan tertekan pada suatu titik benda elastis

§ 2.34. Kekuatan hipotesis dan tujuannya

§ 2.35. Perhitungan kayu dengan penampang bulat di

membungkuk dengan torsi

Bab 9. Stabilitas batang terkompresi

§ 2.36. Stabilitas keseimbangan elastis. Kekuatan kritis

§ 2.37. rumus Euler

§ 2.38. Ketegangan kritis. Batasan penerapan rumus Euler

Referensi

Indeks subjek

1.Arkusha. Mekanika teknis. Mekanika teoritis dan kekuatan bahan: Buku Ajar. untuk spesial menengah buku pelajaran perusahaan/A. I.Arkusha. - edisi ke-4, putaran. - M.: Lebih tinggi. sekolah., 2002. - 352 hal.:

2. Arkusha A.I. Panduan untuk memecahkan masalah dalam mekanika teoritis.

– M.: Sekolah Tinggi, 2002

Universitas Teknik Negeri Perm

Departemen Fisika Umum

Fisika

Pedoman dan tugas kontrol

untuk siswa korespondensi.

Bagian I

MEKANIKA

FISIKA MOLEKULER DAN TERMODINAMIKA

Izin 2002

UDC 53(07):378

rencana UMD tahun ajaran 2001/2002.

Fisika: Pedoman dan tugas tes untuk siswa korespondensi. Bagian I. Mekanika. Fisika molekuler dan termodinamika / Universitas Teknik Negeri Perm, Perm, 2002. - 71 hal.

Disusun oleh: Zverev O.M.., Ph.D., Loschilova V.A.., Chernoivanova T.M.., Shchitsina Yu.K.. Di bawah redaksi umum Tsaplina A.I., Doktor Ilmu Teknik, Profesor.

Rekomendasi umum penerapan hukum dan rumus fisika dalam penyelesaian masalah, aturan pembulatan, program kerja, daftar referensi, contoh penyelesaian masalah pada topik "Mekanika. Fisika Molekuler. Termodinamika", latihan soal beserta jawaban, tes verifikasi dan tugas untuk menyelesaikan dua tes disediakan. Tabel diberikan dengan nomor pilihan dan nomor tugas untuk setiap pilihan, serta tabel referensi.

Pengulas: Bayandin D.V., Ph.D., Associate Professor.

Publikasinya bersifat stereotip. Disetujui pada rapat departemen.

ã Negara Bagian Perm

Universitas Teknik, 2002

Perkenalan................................................. ....... ................................................... .... 4

Referensi.................................................. ....... ................................ 4

1. Pedoman singkat untuk mandiri

mempelajari mata kuliah tersebut................................................. .... ...................................5

2. Pedoman pemecahan masalah................................................ ........ 5

3. Tentang perkiraan perhitungan................................................ ...... ............ 7

4. Rumus dasar. Kinematika. Osilasi dan gelombang. Dinamika. 9

4.1. Contoh penyelesaian masalah................................................ .......... ............ 15

4.2. Tugas pelatihan................................................. ......... ............... 30

4.3. Tes verifikasi................................................. ................................... 33

4.4. Tes No.1................................................ ....................... 36

5. Rumus dasar. Fisika molekuler. Termodinamika........ 45

5.1. Contoh penyelesaian masalah................................................ .......... ................ 49

5.2. Tugas pelatihan................................................. ......... ................... 57

5.3. Tes No.2................................................ ..... ............... 59

6. Soal-soal untuk persiapan ujian.................................. .......... ..... 67

7. Tabel referensi................................................ ............... ........................... 69

PERKENALAN

Tujuan dari publikasi ini adalah untuk membekali mahasiswa paruh waktu dengan program kerja dan tugas tes untuk mata kuliah fisika umum.

Seluruh materi pendidikan program kursus dibagi menjadi tiga bagian:

1. "Mekanika, fisika molekuler dan termodinamika."

2. "Elektrostatika. Arus searah. Elektromagnetisme."

3. "Optik. Fisika atom dan inti atom."

Setiap bagian berisi: program kerja, daftar literatur pendidikan, contoh pemecahan masalah, tugas pelatihan, tugas tes, tabel referensi.

Distribusi volume kelas dan jenis pekerjaan akademik pada pembelajaran fisika untuk mahasiswa paruh waktu semua spesialisasi diberikan pada Tabel. 1.

Tabel 1

Bentuk utama mempelajari disiplin ini adalah karya mandiri siswa pada literatur yang direkomendasikan. Dianjurkan untuk mengerjakan materi dengan menggunakan contoh pemecahan masalah, tugas pelatihan, tugas tes, dan tabel referensi.