Đề cương chi tiết học phần Cơ học cơ sở P (XD29) | Trường đại học kiến trúc Hà Nội

lOMoARcPSD| 58854646
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN CƠ HỌC CƠ SỞ P1
1. Thông tin chung về học phần
- Tên môn học: CƠ HỌC CƠ SỞ P1 - Mã môn học: XD29.1 - Số tín chỉ: 02TC - Thuộc học kỳ: 3
- Loại môn học: Bắt buộc
- Các học phần tiên quyết: Toán P1 và Toán P2
- Các môn học kế tiếp: Cơ học cơ sở P2, Sức bền vật liệu P1, Sức bền
vật liệu P2, Cơ học kết cấu P1,…
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động:
+ Nghe giảng lý thuyết: 20 tiết
+ Làm bài tập trên lớp : 7.5 tiết
+ Làm các bài kiểm tra trên lớp: 2.5 tiết
+ Tự học, làm bài tập ở nhà: 20 tiết
- Bộ môn phụ trách môn học: Bộ môn Cơ học lý thuyết
2. Mô tả nội dung học phần:
Cơ học cơ sở P1 là học phần cơ sở của các ngành kỹ thuật nhằm trang bị cho
người học các kiến thức cơ sở về cơ học phần tĩnh học như các loại hệ lực, cách thu
gọn hệ lực, tính mô men của các lực đối với một điểm, một trục và ngẫu lực; các
loại liên kết cơ bản; điều kiện cân bằng của vật thể chịu lực. Học phần này giúp cho
người học có thể xét cân bằng của các vật rắn (thường là các kết cấu tĩnh định) chịu
các loại hệ lực, tính được các phản lực liên kết. Học phần cũng nghiên cứu sự cân
bằng và xác định ứng lực trong các thanh của dàn phẳng tĩnh định. Học phần này là
cơ sở tiên quyết để người học có thể tích lũy các kiến thức của các học phần cơ học
tiếp theo như cơ học cơ sở P2, sức bền vật liệu và cơ học kết cấu.
3. Mục tiêu của học phần:
Sau khi học học phần này người học sẽ nắm được các kiến thức cơ sở về cơ
học, về sự cân bằng của các kết cấu tĩnh định và áp dụng tính toán các bài toán kết
cấu cơ bản như các thanh dầm, hệ khung phẳng, tấm phẳng, hệ dàn phẳng cân bằng.
Đây là các yêu cầu cơ bản và tiên quyết giúp cho người học có thể học các học phần
tiếp sau. Cụ thể, học phần cung cấp cho người học các kiến thức cơ bản về:
- lực, hệ lực, các loại lực và cách phân biệt hệ lực.
- Cách xác định mô men của lực đối với điểm và trục, ngẫu lực và tính chất.
- Các liên kết cơ bản thường gặp trong kỹ thuật và phản lực liên kết.
- Phương pháp thu gọn các hệ lực cơ bản. lOMoARcPSD| 58854646
- Các dạng phương trình cân bằng của các hệ lực. Điều kiện cân bằng
của vật rắn khi chịu tác dụng của lực.
- Giải các bài toán cơ bản về xác định các phản lực liên kết của một số
loại vật rắn và hệ vật rắn có hình dáng quen thuộc. Đặc biệt lưu ý đến
phương pháp xác định phản lực liên kết tại của kết cấu dạng thanh, dầm, hệ thanh, dầm.
- Bài toán dàn và phương pháp giải.
- Bài toán ma sát và phương pháp giải, điều kiện cân bằng của vật khi có ma sát.
4. Nội dung học phần:
CHƯƠNG I:CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ HỆ TIÊN ĐỀ TĨNH HỌC (7 tiết)
1.1. Một số khái niệm cơ bản và định nghĩa (1 tiết). 1.1.1. Khái niệm cơ bản
a. Tĩnh học và nhiệm vụ của tĩnh học, các bài toán cơ bản của tĩnh học.
b. Lực: các đặc trưng của lực, cách biểu diễn lực.
c. Vật rắn tuyệt đối. d. Trạng thái cân bằng.
1.1.2. Một số định nghĩa khác
a. Hệ lực, phân loại hệ lực.
b. Hai hệ lực tương đương.
c. Hợp lực của hệ lực. d. Hệ lực cân bằng.
1.2. Hệ tiên đề tĩnh học (1 tiết).
1.2.1. Tiên đề 1: Tiên đề về sự cân bằng.
1.2.2. Tiên đề 2: Tiên đề về thêm bớt cặp lực cân bằng.
1.2.3. Tiên đề 3: Tiên đề hình bình hành lực.
1.2.4. Tiên đề 4: Tiên đề về tác dụng và phản tác dụng.
1.2.5. Tiên đề 5: Tiên đề về sự hoá rắn. 1.2.6. Các hệ quả:
a. Hệ quả về trượt lực trên đường tác dụng.
b. Hệ quả về hợp lực của hệ lực đồng quy.
1.3. Mômen của lực và ngẫu lực (3 tiết)
1.3.1. Mômen của lực đối với một điểm. lOMoARcPSD| 58854646 a. Định nghĩa. b. Một số nhận xét.
c. Mômen đại số của lực đối với điểm (trường hợp hệ lực phẳng) d. Ví dụ.
1.3.2. Mômen của lực đối với một trục. a. Định nghĩa b. Một số nhận xét. c. Ví dụ.
1.3.3. Liên hệ giữa mômen của lực đối với một điểm và đối với một trục. 1.3.4. Ngẫu lực a. Định nghĩa
b. Các đặc trưng của ngẫu lực.
c. Sự tương đương của các ngẫu lực.
d. Sự tổng hợp các ngẫu lực.
e. Một số tính chất cơ bản của ngẫu lực.
1.4. Liên kết và phản lực liên kết (2 tiết).
1.4.1. Khái niệm về vật tự do và vật chịu liên kết.
1.4.2. Liên kết và phản lực liên kết.
Xét ví dụ đơn giản để chỉ ra: vật gây liên kết, vật chịu liên kết, lực hoạt
động, phản lực liên kết.
1.4.3. Phản lực của một số liên kết thường gặp
a. Cơ sở để xác định phản lực liên kết.
b. Một số liên kết cơ bản và phản lực. + Liên kết tựa đơn và
gối tựa di động (gối con lăn) + Liên kết dây mềm. + Liên kết thanh nhẹ.
+ Liên kết bản lề trụ và gối tựa (khớp) cố định.
+ Liên kết bản lề cầu.
+ Liên kết cối và ngõng. + Liên kết ngàm phẳng.
1.4.4. Tiên đề 6: Tiên đề về giải phóng liên kết.
CHƯƠNG II: THU GỌN HỆ LỰC VÀ ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA HỆ
LỰC (16.5 tiết) lOMoARcPSD| 58854646
2.1. Hai đặc trưng cơ bản của hệ lực (1 tiết)
2.1.1. Véc tơ chính của hệ lực a. Định nghĩa
b. Phương pháp xác định véc tơ chính
c. Ví dụ về hệ lực, phép chiếu lực và cách xác định véc tơ chính
2.1.2. Mômen chính của hệ lực a. Định nghĩa
b. Phương pháp xác định mômen chính.
c. Mômen chính đại số khi hệ lực đồng phẳng.
d. Ví dụ về mô men chính đại số.
2.2. Thu gọn hệ lực phân bố theo chiều dài (1 tiết) 2.2.1. Phân bố bất kỳ
2.2.2. Một số loại phân bố thường gặp a. Phân bố đều. b. Phân bố tuyến tính.
c. Những phân bố phức tạp hơn (hình thang vuông, ...).
2.3. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng của hệ lực (3.0 tiết)
2.3.1. Điều kiện cân bằng tổng quát.
2.3.2. Các phương trình cân bằng của hệ lực không gian.
2.3.3. Các phương trình cân bằng của các hệ lực đặc biệt. a. Hệ lực đồng quy. b. Hệ ngẫu lực. c. Hệ lực song song. d. Hệ lực phẳng.
2.3.4. Bài toán tĩnh học và phương pháp giải.
2.3.5. Một số bài toán ví dụ (khoảng 1.5 tiết, tập trung nhiều hơn cho
bài toán hệ lực phẳng).
2.4. Chữa bài tập lần 1 (2 tiết)
2.5. Các bài toán đặc biệt của tĩnh học (tự đọc)
2.5.1. Bài toán đòn phẳng.
2.5.2. Bài toán vật lật.
2.5.3. Bài toán siêu tĩnh. lOMoARcPSD| 58854646
2.6. Điều kiện cân bằng của hệ vật rắn (trường hợp phẳng) (3.5 tiết).
2.6.1. Ngoại lực và nội lực.
2.6.2. Một số cặp nội lực của các liên kết thường gặp.
a. Các vật tựa đơn (không ma sát) vào nhau.
b. Các vật được nối với nhau bởi dây nhẹ.
c. Các vật được nối với nhau bởi thanh nhẹ.
d. Các vật được nối bởi (khớp) bản lề.
e. Các vật được ngàm cứng vào nhau trong mặt phẳng.
2.6.3. Bài toán cân bằng của hệ vật rắn và phương pháp giải.
a. Định nghĩa hệ vật rắn.
b. Yêu cầu và mục đích của bài toán hệ vật tĩnh định.
c. Các phương pháp giải bài toán hệ vật rắn tĩnh định.
+ Phương pháp hoá rắn kết hợp với tách vật. + Phương pháp tách vật.
d. Một số ví dụ minh hoạ về bài toán cân bằng hệ vật rắn.
2.7. Chữa bài tập lần 2 (2.5 tiết)
BÀI KIỂM TRA SỐ 1 (1.5 tiết)
2.8. Bài toán dàn và phương pháp giải (2 tiết) 2.9.1. Định nghĩa dàn. 2.9.2. Phân loại dàn.
2.9.3. Bài toán dàn phẳng: các giả thiết và yêu cầu.
2.9.4. Phương pháp giải bài toán dàn. a. Phương pháp tách nút.
b. Phương pháp mặt cắt. c. Ví dụ minh hoạ.
2.9. Chữa bài tập lần 3, về bài toán dàn (1.5 tiết)
CHƯƠNG III: MA SÁT (4.0 tiết)
3.1. Mở đầu (0.5 tiết) 3.1.1. Định nghĩa ma sát. 3.1.2. Phân loại ma sát.
3.2. Ma sát trượt (2.0 tiết). lOMoARcPSD| 58854646 3.2.1. Thí nghiệm.
3.2.2. Định luật ma sát trượt tĩnh.
3.2.3. Diễn tiến quá trình ma sát
3.2.4. Bài toán cân bằng của vật rắn khi có ma sát và ví dụ
3.3. Ma sát lăn (0,5 tiết) 3.3.1. Thí nghiệm.
3.3.2. Định luật ma sát lăn tĩnh. 3.3.3. Ví dụ minh hoạ.
3.4. Chữa bài tập lần 4, về bài toán ma sát trượt (1.0 tiết)
BÀI KIỂM TRA SỐ 2 (1.0 tiết)
CHƯƠNG IV: TRỌNG TÂM (TỰ HỌC)
4.1. Tâm của hệ lực song song.
4.2. Trọng tâm của vật rắn.
4.2.1. Định nghĩa và công thức xác định trọng tâm vật rắn.
4.2.2. Các phương pháp xác định trọng tâm vật rắn.
a. Vật đồng chất đối xứng. b. Vật ghép. c. Vật khuyết. d. Các ví dụ.
5. Tài liệu học tập
5.1. Giáo trình chính. 1.
Đặng Quốc Lương (2007), Cơ học cơ sở, Tập 1: Tĩnh học, Nhà
xuất bản Xây dựng, Hà nội. 2.
Đỗ Sanh, Nguyễn Văn Đình, Nguyễn Văn Khang (2000), Cơ
học, Tập 1:
Tĩnh học và Động học, NXB Giáo dục, Hà nội.
5.2. Tài liệu tham khảo lOMoARcPSD| 58854646
1. Bộ môn Cơ học lý thuyết, Đại học Kiến trúc Hà nội (2012),
Hướng dẫn giải bài tập cơ học cơ sở, Tập 1: Tĩnh học, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà nội.
2. Đỗ Sanh, Nguyễn Văn Đình, Nguyễn Nhật Lệ (2005), Bài tập
Cơ học, Tập 1: Tĩnh học và Động học, NXB Giáo dục, Hà nội.
3. I.V.Mêserxki, H.Noibe (Các dịch giả: Đào Huy Bích, Hoàng Đức Nguyên,
Nguyễn Xuân Bội, Ngô Thành Phong) (1975), Tuyển tập bài tập Cơ học lý thuyết
tập 1, NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp Hà nội.
4. Giáo trình và tài liệu môn học Cơ học cơ sở (còn có các tên
gọi khác là: Cơ học, Cơ học lý thuyết, Cơ học kỹ thuật) của các trường
đại học thuộc khối kỹ thuật.
6. Phương pháp đánh giá học phần:
Hình thức đánh giá học phần: Tự luận.
Điểm kết thúc học phần: 10 - Điểm quá trình: 2/10
- Điểm thi kết thúc học phần: 8/10.
Hà nội, ngày 25 tháng 2 năm 2019
Trưởng Bộ môn Cơ lý thuyết
TS Hoàng Văn Tùng