Dynamika (FSI-5DT)

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.
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.

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.

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).

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, které pokrývají 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.

Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu.

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

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.

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.

Brousil J.,Slavík J.,Zeman V. : Dynamika, 2002

Slavík J.,Kratochvíl C.: Dynamika, 2005