Statika (FSI-3ST)

Akademický rok 1999/2000
Garant: doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu Statika je formulace a zavedení základních pojmů,
formulace výpočtových modelů, teorií a algoritmů potřebných pro řešení
statických problémů. Získané základní poznatky jsou nezbytné pro
navazující kurzy mechaniky těles - Pružnost a pevnost a Dynamiku.
Znalost řešení statických problémů je důležitá pro následný pružnostně-
pevnostní návrh strojních součástí a konstrukcí.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti si osvojí základní pojmy mechaniky těles, popis a klasifikaci
silových soustav, určení jejich charakteristických veličin a možností
ekvivalentní náhrady. Získají znalosti o výpočtových modelech styku
těles bez i s uvážením pasívních odporů, analýze kinematické a statické
kvality uložení těles a jejich soustav, uvolnění těles a řešení jejich
statické rovnováhy. Naučí se základní grafické metody řešení.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Vymezení mechaniky těles a předmětu Statika, návaznost na ostatní
předměty. Modelová a teoretická stránka mechaniky a vymezení základních
pojmů. Soustavy silového působení, síla, moment síly k bodu a k ose.
Klasifikace silových soustav a jejich charakteristické veličiny. Problém
statické ekvivalence silových soustav a statické rovnováhy těles,
základní úlohy statiky. Těžiště těles a metody jeho určení. Geometrie
a charakteristiky styku těles, výpočtové modely styku. Uložení tělesa,
algoritmus řešení statické rovnováhy vázaného tělesa. Soustavy vázaných
těles a jejich statické řešení. Základní grafické konstrukce. Prutové
soustavy a jejich statické řešení. Pasívní odpory - jejich analýza a
výpočtové modely, uvolnění základních stykových vazeb při aktuálních
pohybových stavech. Řešení statické rovnováhy pohyblivě uloženého
tělesa a soustavy těles s uvážením pasívních odporů.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
Požadavky pro zápočet:
- aktivní účast ve cvičeních
- dobré výsledky průběžné kontroly základních znalostí
- vyřešení náhradních úloh v případě omluvené neúčasti
- úspěšné zvládnutí kontrolních testů v průběhu semestru
- v odůvodněných případech může cvičící stanovit náhradní podmínku
Požadavky zkoušky:
Jedná se o kombinovanou písemnou a ústní zkoušku do jejíhož hodnocení
se zahrnují výsledky z:
- testu teoretického základu a pojmů
- teoretické otázky
- řešení tří úloh - vázané těleso, soustava těles, pasívní odpory
- diskuse nad písemnými materiály s případnými doplňujícími otázkami
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  14 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení odborného základu  14 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Vymezení mechaniky, modelová a teoretická stránka, základní pojmy.
2. Síla, moment síly k bodu a k ose.
3. Silové soustavy, jejich klasifikace a charakteristické veličiny.
4. Těžiště těles a metody jeho určení.
5. Ekvivalence silových soustav a statická rovnováha tělesa.
6. Základní úlohy statiky.
7. Geometrie a charakteristiky styku těles, výpočtové modely styku.
8. Algoritmus řešení statické rovnováhy tělesa, uložení tělesa.
9. Základní grafické konstrukce.
10. Soustavy těles a jejich statické řešení.
11. Prutové soustavy, metoda styčníková.
12. Pasívní odpory, jejich analýza a výpočtové modely.
13. Pasívní odpory, základní stykové vazby a jejich uvolnění.
14. Pasívní odpory, řešení statické rovnováhy těles a soustav za pohybu.
    Cvičení odborného základu 1. Algoritmus řešení úloh mechaniky těles, definice a zadání síly.
2. Určování parametrů síly, moment síly k bodu a k ose.
3. Moment silové dvojice, výslednice silové soustavy.
4. Náhrada sil. soustavy 1 silou, výslednice rozloženého sil. působení
5. Určování těžiště homogenních a složených těles.
6. Uvolňování základních stykových vazeb, uložení tělesa.
7. Řešení statické rovnováhy vázaného tělesa.
8. Statická rovnováha pohyblivě uloženého tělesa, rovnovážná poloha.
9. Klasifikace soustav těles, jejich pohyblivost a uvolňování.
10. Početní a grafické řešení statické rovnováhy soustav těles.
11. Početní a grafické řešení statické rovnováhy soustav těles.
12. Početní a grafické řešení prutových soustav.
13. Statická rovnováha vázaného tělesa s uvážením pasívních odporů.
14. Statická rovnováha soustav těles s uvážením pasívních odporů.
Literatura - základní:
3. Hibbeler, R. C.: Engineering Mechanics - Statics and Dynamics, 15th ed., 2022
4. Beer, F. P. et al.: Vector Mechanics for Engineers, Statics and Dynamics, 12th ed., 2018
5. Potter, M. C. et al.: Schaum's Outline of Engineering Mechanics: Statics, 7th ed. (Schaum's Outlines), 2021
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Strojírenství a ostatní kovodělná výroba -- zá,zk 4 Povinný 1 2 Z
M2301-5 prezenční studium Průmyslový design ve strojírenství -- zá,zk 4 Povinný 1 2 Z
M2301-5 prezenční studium Fyzikální inženýrství -- zá,zk 4 Povinný 1 2 Z