Dynamika (FSI-5DT)

Akademický rok 2023/2024

Garant:	doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D.
Garantující pracoviště:	ÚMTMB	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština
Cíle předmětu:
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.
Výstupy studia a kompetence:
Dynamika zkoumá vzájemný vztah mezi pohybem a silovými účinky. Studenti budou schopni sestavit pohybové rovnice hmotného bodu, tělesa a soustavy těles. Analyzovat pohyb soustavy těles pomocí základních vět dynamiky. Sestavit pohybové rovnice s využitím Lagrangeovy rovnice. Řešit jednoduché lineární kmitavé soustavy.
Prerekvizity:
Řešení soustavy lineárních rovnic. Trigonometrie a analytická geometrie v prostoru. Diferenciální a integrální počet jedné proměnné. Vektorovou algebru. Vektorové vyjádření sil a momentů. Uvolňovat tělesa. Řešit lineární diferenciální rovnice druhého řádu.
Obsah předmětu (anotace):
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, 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 stupněm volnosti).
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky k udělení zápočtu: Aktivní účast na cvičeních, získání minimálně 10 bodů ve třech kontrolních testech průběžných znalostí. Bodový zisk z průběžných testů (max. 20 bodů) je součástí výsledné klasifikace předmětu. Zkouška: Zkouška je rozdělena na dvě části. Náplní první části je průřezový písemný test, ze kterého je možno získat max. 40 bodů. Postup do druhé části zkoušky je podmíněn ziskem alespoň 20 bodů. V případě nesplnění této podmínky je zkouška hodnocena známkou F. Náplní druhé části je písemné a početní řešení typických úloh z profilujících oblastí předmětu, ze které je možno získat max. 40 bodů. Tato část je složena ze dvou příkladů, první příklad je z oblasti kmitání a druhý pokrývá vybraná témata probíraná během semestru. Každý přiklad je hodnocen 20 body. Konkrétní podobu zkoušky, typy příkladů či otázek a podrobnosti hodnocení sdělí přednášející v průběhu semestru. Výsledné hodnocení je dáno součtem bodového zisku ze cvičení a u zkoušky. K úspěšnému zakončení předmětu je nutno získat alespoň 50 bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu.
Typ (způsob) výuky:
Přednáška	13 × 2 hod.	nepovinná
Cvičení	6 × 2 hod.	povinná
Cvičení s počítačovou podporou	7 × 2 hod.	povinná
Osnova:
Přednáška	Dynamika hmotného bodu a soustav hmotných bodů Geometrie hmot Dynamika tuhého tělesa Aplikace dynamiky hmotného bodu, soustav hmotných bodů a tuhého tělesa Dynamika soustav tuhých těles Úvod do analytické mechaniky Kmitání s jedním stupněm volnosti Kmitání s více stupni volnosti

Cvičení	Řešení příkladů z dynamiky hmotného bodu a soustavy hmotných bodů. Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa (metoda uvolňování, metoda redukce, metoda Lagrangeových rovnic II. druhu) Volné a vynucené kmitání s jedním stupněm volnosti.

Cvičení s počítačovou podporou	Řešení příkladů z dynamiky hmotného bodu a soustavy hmotných bodů. Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa (metoda uvolňování, metoda redukce, metoda Lagrangeových rovnic II. druhu) Volné a vynucené kmitání s jedním stupněm volnosti.

Literatura - základní:
1. Meirovitch, L.: Elements of Vibration Analysis, 2005
2. Slavík J.,Stejskal V.,Zeman V.: Základy dynamiky strojů, 2000
3. Harris V.,M., Crede Ch.: Shock and Vibration Handbook, 2005
4. Brousil J.,Slavík J.,Zeman V. : Dynamika, 2002
5. Slavík J.,Kratochvíl C.: Dynamika, 2005

Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program	Forma	Obor	Spec.	Typ ukončení	Kredity	Povinnost	St.	Roč.	Semestr
B-VTE-P	prezenční studium	--- bez specializace	--	zá,zk	5	Povinný	1	3	Z
B-ZSI-P	prezenční studium	STI Základy strojního inženýrství	--	zá,zk	5	Povinný	1	3	Z
B-MET-P	prezenční studium	--- bez specializace	--	zá,zk	5	Povinný	1	3	Z