Detail předmětu

Dynamika

FSI-5DTAk. rok: 2007/2008

Kurs dynamika seznamuje studenty se základními axiomy, zákony a principy klasické technické mechaniky. Postupně se probírají následující oblasti dynamiky: Dynamika hmotného bodu, dynamika soustavy hmotných bodů, hmotnostně-geometrické charakteristiky tuhých těles, dynamika tuhých těles, dynamika soustav tuhých těles (rovinné modely), základy analytické dynamiky (Lagrangeovy rovnice), lineární teorie kmitání mechanických soustav (volné,tlumené a vynucené kmity s jedním i více stupni volnosti).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Karel Přikryl, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Dynamika zkoumá vzájemný vztah mezi pohybem a silami. Studenti budou schopni : konstruovat a analyzovat diagram uvolněného tělesa a psát jeho pohybové rovnice. Řešit problémy soustav těles vcelku použitím práce a energie a Lagrangeovými rovnicemi. Analyzovat dynamické systémy a doporučovat jejich změny a analyzovat důsledky těchto změn. Řešit jednoduché lineární kmitavé soustavy.

Prerekvizity

Řešit soustavu lineárních a nelineárních rovnic. Trigonometrii a analytickou geometrii v prostoru. Diferenciální a integrální počet jedné proměnné. Vektorovou algebru. Vektorové vyjádření sil a momentů. Uvolňovat tělesa. Řešit lineární diferenciální rovnice druhého řádu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky k udělení zápočtu:
Aktivní účast na cvičeních, dobré výsledky průběžné kontroly základních znalostí (doporučeno psát během semestru 3 kontrolní testy), vyřešení náhradních úloh v případě omluvené neúčasti. Konkrétní podobu splnění těchto požadavků stanovuje vedoucí cvičení v prvním týdnu semestru.
Klasifikace předmětu plně závisí na výsledku zkoušky, která má kombinovanou formu písemnou (test+příklady) a ústní (diskuse nad opravenou písemkou s případnými doplňujícími otázkami). Podmínkou pro splnění úvodní testové části je získat nejméně 50% z možného počtu bodů. Na ni navazuje řešení 2-3 výpočtových úloh – jedná se typové úlohy z profilujících oblastí daného předmětu, přičemž jeden z příkladů může být nahrazen teoretickou otázkou, důkazem apod. Řešení úloh, resp. teoretická otázka jsou hodnoceny známkami výborně až nevyhovující - úspěšné vykonání zkoušky je podmíněno maximálně jedním nevyhovujícím hodnocením ze všech řešených úloh.

Učební cíle

Cílem kursu Dynamika je seznámit studenty se základními zákony mechaniky a metodami dynamického řešení mechanických soustav. Důraz se klade na to, aby studenti porozuměli fyzikálním principům způsobujících pohyb tuhých těles a dovedli je aplikovat při řešení jednoduchých technických problémů v praxi.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Meirovitch, L.: Elements of Vibration Analysis, 2005 (EN)
Slavík J.,Stejskal V.,Zeman V.: Základy dynamiky strojů, 2000 (CS)
Harris V.,M., Crede Ch.: Shock and Vibration Handbook, 2005 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B2341-3 bakalářský

    obor B2339-00 , 3. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program N2301-2 magisterský navazující

    obor N2370-BS , 1. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program N2301-3 magisterský navazující

    obor N2300-00 , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.
prof. Ing. Eduard Malenovský, DrSc.
doc. RNDr. Karel Pellant, CSc.

Osnova

1. Dynamika hmotného bodu, složený pohyb bodu.
2. Soustavy hmotných bodů. Momenty setrvačnosti a momenty deviační.
3. Dynamika hmotného tělesa. Translační a rotační pohyb.
4. Obecný rovinný pohyb tělesa.
5. Sférický pohyb tělesa. Setrvačník.
6. Dynamika vázaných soustav těles, metody řešení.
7. Úvod do analytické dynamiky.
8. Lagrangeovy rovnice II.druhu.
9. Základy lineární teorie kmitů s 1 stupněm volnosti,lineární tlumení.
10.Vynucený kmitavý pohyb s 1 stup.volnosti.
11.Kinematické buzení s 1 stup.volnosti
12.Kmitání se dvěma stupni volnosti, volné kmitání.
13.Vynucené kmitání soustav se dvěma stupni volnosti.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Daniel Dušek, Ph.D.
doc. RNDr. Karel Pellant, CSc.
Ing. Pavel Švancara, Ph.D.
Ing. Pavel Zezula

Osnova

1. Axiomy dynamiky.Sestavování pohybových rovnic hmotného bodu.
2. Řešení pohybu hmotného bodu.
3. Dynamika soustav hmotných bodů, metoda uvolňování,impulsové věty.
4. Momenty setrvačnosti a momenty deviační.
5. Translační a rotační pohyb tělesa.
6. Obecný rovinný pohyb tělesa. Sférický pohyb tělesa.
7. Účinky rotujících těles na ložiska.
8. Soustava vázaných těles. Metody sestavování pohybových rovnic.
9. Sestavování pohybových rovnic pomocí Lagrangeových rovnic II. druhu. Stabilita.
10.Volné kmitání s 1 stupněm volnosti.
11.Vynucené kmitání s 1 stupněm volnosti.
12.Kmitání se dvěma stupni volnosti.
13.Rekapitulace probrané látky.