Detail předmětu

Kinematika

FSI-4KIAk. rok: 2007/2008

Kinematika jako část mechaniky je nauka o pohybu těles bez ohledu na síly, které pohyb způsobily. Tělesa se vyznačují pouze geometrickými vlastnostmi, které jsou při pohybu neměnné. Těleso v kinematice je nehmotné, je to modelové těleso. Tento kurs pokrývá analýzu pohybu bodu a tuhých těles. Témata zahrnují kinematiku s absolutním a relativním pohybem tuhých těles při translačním, rotačním, sférickém a obecném pohybu v rovině, při používání translačních a rotačních souřadnicových soustav. Získané poznatky se aplikují na řešení pohybů mechanismů. Mechanismy se řeší jak graficky tak numericky. Používá se také kinematická geometrie.

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

Absolvent kursu Kinematika bude schopen analyzovat pohyb z kinematického hlediska a provádět jeho řešení. Bude umět provádět analýzu mechanismů a na základě zadané polohy určit rychlosti a zrychlení libovolných bodů v libovolném časovém okamžiku. Vzhledem k využívání maticového počtu bude schopen řešit kinematické problémy na počítačích.

Prerekvizity

Řešit soustavu lineárních a nelineárních rovnic. Trigonometrii a analytickou geometrii v prostoru. Diferenciální a integrální počet jedné proměnné. Vektorovou algebru. Maticový počet. Deskriptivní geometrii.

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

Kurs Kinematika má naučit studenty správně formulovat zadání pohybu, tj.
určit způsob, jak zadat polohu bodu, tělesa, nebo polohu soustavy těles
v libovolném časovém okamžiku. Na základě řešení polohy se dále určí ostatní
kinematické veličiny. Určení kinematických veličin je nezbytně
nutné pro následné dynamické řešení. Počtářskému řešení se dává přednost.

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

Meriam J.L: Engineering Mechanics Vol.2, 2005
Brát V.,Rosenberg J., Jáč V.: Kinematika, 2002
Brát V.: Maticové metody, 2001

Doporučená literatura

Přikryl, K., Malenovský, E., Úlohy z kinematiky, 2005
Přikryl K.: Kinematika, 2005
Malenovský E.: Kinematika, předřešené úlohy, 2000

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B2341-3 bakalářský

    obor B2339-00 , 2. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D.
prof. Ing. Eduard Malenovský, DrSc.
doc. RNDr. Karel Pellant, CSc.

Osnova

1. Kinematika bodu. Harmonický pohyb.
2. Ortogonální transformace vektorových veličin.
3. Kinematika tělesa. Translační pohyb.
4. Rotační pohyb tělesa okolo stálé osy otáčení.
5. Obecný rovinný pohyb. Početní řešení.
6. Obecný rovinný pohyb. Grafické řešení.
7. Kinematická geometrie.
8. Sférický pohyb tělesa. Rotace okolo pevného bodu.
9. Obecný pohyb těles v prostoru, šroubový pohyb.
10.Složený pohyb,současné rotace,převodovky.
11.Kinematické řešení mechanismů. Grafické řešení.
12.Analytické řešení rovinných mechanismů.
13.Mechanismy s vačkami. Náhradní mechanismy. Coriolisova metoda.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lukáš Březina, Ph.D.
Ing. Tomáš Lasota, Ph.D.
Ing. Petr Lošák, Ph.D.
doc. Ing. Vojtěch Mišun, CSc.
Ing. Lukáš Pohanka, Ph.D.
Ing. Pavel Švancara, Ph.D.

Osnova

1. Přímočarý a křivočarý pohyb bodu.
2. Kinematika tělesa. Ortogonální transformace kinematických veličin.
3. Translační pohyb tělesa.
4. Rotační pohyb tělesa okolo stálé osy otáčení.
5. Obecný rovinný pohyb tělesa - počtářské řešení.
6. Grafické řešení obecného rovinného pohybu tělesa.
7. Kinematická geometrie.
8. Sférický pohyb tělesa. Dvě složky úhlového zrychlení a jejich určení.
9. Obecný a šroubový pohyb tělesa.
10.Složený pohyb bodu a tělesa.
11.Současné rotace těles. Kinematické řešení převodovek.
12.Kinematické řešení mechanismů graficky.Mechanismy s vačkami.
13.Analytické řešení rovinného mechanismu.