Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika i wytrzymałość materiałów
Koordynator przedmiotu:
Edyta Ładożyńska-Kozdraś
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
MWM
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. liczba godzin kontaktowych – 64 godz., w tym obecność na wykładach 30 godz., obecność na ćwiczeniach audytoryjnych 30 godz., obecność na egzaminie 4 godz.  praca własna studenta – 80 godz., w tym przygotowanie do ćwiczeń i kolokwiów 50 godz. przygotowanie do egzaminu 30 godz., Łączny nakład pracy studenta wynosi 144 godz., co odpowiada 5 pkt. ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,2 pkt. ECTS, co odpowiada 64 godz. kontaktowym.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,78 pkt. ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia30h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zagadnienia matematyki matematyki i fizyki wykładane na pierwszym roku studiów technicznych
Limit liczby studentów:
60
Cel przedmiotu:
Rozwiązywanie problemów technicznych w oparciu o prawa mechaniki; wykonywanie analiz wytrzymałościowych podstawowych elementów mechanicznych. Zakłada się, że przedstawiane treści kształcenia powinny zachęcić do samodzielnego poszerzania wiedzy z wykorzystaniem udostępnionych w ramach przedmiotu elementów edukacji na odległość.
Treści kształcenia:
ZAKRES WYKŁADU: Punkt materialny a ciało doskonale sztywne. Pojęcie siły - siły zewnętrzne i wewnętrzne. Zasady mechaniki. Aksjomaty statyki. Więzy i ich reakcje. Stopnie swobody i uwalnianie od więzów. Płaski i przestrzenny układ sił zbieżnych. Równowaga płaskiego i przestrzennego układu sił zbieżnych. Moment siły względem punktu i względem osi. Siły równoległe. Para sił i moment pary sił. Równolegle przesunięcie siły. Płaski i przestrzenny układ sił równoległych. Równowaga płaskiego i przestrzennego układu sił równoległych. Redukcja dowolnego przestrzennego układu sił. Ogólne warunki równowagi. Masowe momenty statyczne układu punktów materialnych i brył sztywnych. Środek masy układu punktów i bryły. Geometryczne momenty statyczne brył. Środek geometryczny bryły. Środki mas ciał jednorodnych. Momenty bezwładności punktu materialnego i bryły względem punktu, prostej i płaszczyzny. Momenty dewiacji. Tensor bezwładności bryły w punkcie. Wzory transformacyjne, twierdzenie Steinera. Elipsoida bezwładności. Główne osie bezwładności i główne momenty bezwładności ciała w punkcie. Przykłady analizy układów sił zbieżnych i układów sił równoległych, na płaszczyźnie i w przestrzeni. Dowolne układy sił. Tarcie i prawa tarcia. Tarcie statyczne i kinetyczne. Tarcie ślizgowe i tarcie toczne. Równowaga z uwzględnieniem tarcia: obszary stanów równowagi, niewyznaczalność statyczna, dwoistość zakłócenia równowagi, samohamowność i zakleszczanie, tarcie opasania. Opis matematyczny ruchu punktu w wybranych układach współrzędnych, ruch krzywoliniowy. Wektor prędkości, pochodna wektora prędkości, przyspieszenie punktu. Metody analityczne wyznaczania toru, prędkości i przyspieszenia punktu materialnego. Ruch ciała sztywnego. Ruch postępowy oraz ruch obrotowy wokół stałej osi. Analityczna metoda wyznaczania prędkości i przyspieszeń w ruchu płaskim. Dynamiczne równania ruchu punktu materialnego i bryły sztywnej. Zasada d'Alemberta i ogólne równanie mechaniki. Własności ciał odkształcalnych. Założenia wytrzymałości materiałów. Wypadkowe siły wewnętrzne i naprężenia. Naprężenie normalne i styczne. Rozciąganie i ściskanie pręta prostego. Odkształcenia podłużne i poprzeczne. Związki fizyczne. Prawo Hooke'a. Współczynnik Poissona. Zasada Saint Venanta. Statyczna próba rozciągania. Stan czystego ścinania. Prawo Hooke'a dla czystego ścinania. Skręcanie prętów o przekroju kołowym. Zginanie prętów prostych. Siły poprzeczne i momenty zginające. Czyste zginanie. Proste zginanie. Wytrzymałość na zginanie. Zginanie ukośne. Jednoczesne zginanie i skręcanie. Hipotezy wytężenia. Utrata stateczności. Wyboczenie prętów prostych. Smukłość graniczna. Projektowanie przekroju belki. Belki ciągłe wieloprzęsłowe. Układy prętowe statycznie i kinematycznie niewyznaczalne. ZAKRES ĆWICZEŃ AUDORYTORYJNYCH: Harmonogram ćwiczeń oraz ich treść odpowiada dokładnie treści wykładów w zakresie analizy przykładów i rozwiązywania zadań.
Metody oceny:
kolokwia, egzamin
Egzamin:
tak
Literatura:
Leyko J. „Mechanika ogólna" t.1 i 2, PWN, Warszawa 2002 Misiak J. „Mechanika ogólna" t.1 i 2, PWN, Warszawa 2002 Misiak J. „Zadania z mechaniki ogólnej” t.1, 2 i 3, WNT, Warszawa 1999 Dyląg Z., Jakubowicz A., Orłoś Z. „Wytrzymałość Materiałów", WNT, Warszawa 1996 Niezgodziński M.E., Niezgodziński T., „Wytrzymałość materiałów”, PWN, Warszawa 2009 Gołoś K., Osiński J. „ Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów”, OWPW, Warszawa 2001 Gambin W., „Mechanika i wytrzymałość materiałów" - materiały dla studentów kierunku Inżynieria Biomedyczna na CD, Warszawa 2009
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Posiada podstawową wiedzę w zakresie mechaniki i wytrzymałości materiałów, niezbędną do analizy i modelowania inżynierskich układów biomechanicznych
Weryfikacja: aktywność na zajęciach, kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Umie samodzielnie znaleźć dodatkowe materiały w celu poszerzenia wiedzy
Weryfikacja: aktywność na zajęciach, kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, I.P6S_UU
Charakterystyka U02
Potrafi rozwiązywać zadania dotyczące podstaw mechaniki i wytrzymałości materiałów
Weryfikacja: aktywność na zajęciach, kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U07, K_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.3.o, I.P6S_UW

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Rozumie potrzebę krytycznej oceny posiadanej wiedzy oraz jej pogłębiania
Weryfikacja: aktywność na zajęciach, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03, K_K07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KO, I.P6S_KR