Kursplan för
Mekanik - Statik och partikeldynamik
Engineering Mechanics - Statics and Particle Dynamics
FMEA05, 6 högskolepoäng, G1 (Grundnivå)
Gäller för: Läsåret 2014/15
Beslutad av: Utbildningsnämnd E
Beslutsdatum: 2014-04-02
Allmänna uppgifter
Huvudområde: Teknik.
Obligatorisk för: F1
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska
Syfte
Syftet med kursen är att:
- ge kunskaper om mekanikens grundläggande begrepp och samband
för materiella system i jämvikt och partiklar i rörelse
- ge insikt i ingenjörsmässigt modelltänkande
- ge förmåga till problemlösning genom tillämpning av
matematiken
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- kunna förklara och använda grundbegreppen kraft, moment,
rörelsemängd, rörelsemängdsmoment, impuls och impulsmoment,
samt uttrycka dem skalärt och i vektorform
- kunna frilägga en materiell kropp och ställa upp
jämviktsekvationer
- kunna redogöra för olika praktiska tillämpningar
- kunna beskriva hastigheter och accelerationer i cartesiska,
naturliga och polära koordinatsystem, samt använda kraft- och
momentekvationer för en partikel
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- kunna utifrån verkliga situationer avgränsa en
problemställning och utföra en jämviktsanalys
- tillämpa systematiska metoder för analys av mekaniska system
i jämvikt och partiklar i rörelse
- presentera skriftliga lösningar av mekanikproblem
- kunna utifrån en given projektspecifikation avgränsa en
problemställning och skapa en modell för behandling av uppgiften
i ett simuleringsprogram
- utveckla förmåga till problemlösning genom tillämpning av
matematiska metoder inom t ex lineär algebra och teorin för
ordinära differentialekvationer
- kunna formulera, beskriva och analysera en teknisk
frågeställning genom text, ekvationer och illustrationer i en
skriftlig rapport. I rapporten ska studenten redogöraför
bakgrund, mål, syfte, utförande, resultat och slutsatser.
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten
- värdera erhållna resultat utifrån fysikalisk rimlighet
- i sin analys av ett mekanikproblem kunna beskriva vilka
antaganden som gjorts vid formuleringen av den fysikaliska modellen
och kunna ge exempel på förhållanden under vilka modellens
giltighet är begränsad.
Kursinnehåll
Statik: Krafter, moment och kraftsystem i två
och tre dimensioner. Likvärdiga kraftsystem. Friläggning och
jämvikt. Virtuella arbetets princip, potentiell energi och
stabilitet. Tillämpningar av jämviktsekvationerna på materiella
kroppar och delkroppar. Jämvikt för fackverk och ramar.
Fördelade krafter, masscentrum, tyngdpunkt. Friktion.
Dynamik: Newtons lagar, kinematik och kinetik
för partiklar i rät- och kroklinjig rörelse, cartesiska,
naturliga och polära koordinater. Arbete och energi.
Rörelsemängd och rörelsemängdsmoment. Impuls och impulsmoment,
samt stöt. Små svängningar i odämpade och dämpade mekaniska
system. Fri svängningsrörelse samt svängning med tvångsvillkor.
Partikelrörelse och stelkroppssvängning. Studie av fysikaliska
företeelser så som självsvängning och svävning.
Vibrationsanalys innefattande egenvinkelfrekvens och
dämpningsfaktor.
Kursens examination
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Skriftlig projektrapport. Projektet utförs i grupper om två där gruppen arbetar självständigt med möjlighet till support i samband med schemalagda datorövningar.
Antagningsuppgifter
Förutsatta förkunskaper: FMA420 Linjär algebra och FMAA01/FMAA05 Endimensionell analys.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: FMEA30
Kurslitteratur
- Nyberg C. : Mekanik, Grundkurs, Liber, 2003.
- Nyberg C. : Mekanik, Problemsamling, Liber, 2003.
- A short introduction to ADAMS, Avdelningen för Mekanik, LTH.
- Project in Mechanics, Avdelningen för Mekanik, LTH.
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Kristina Nilsson, kristina.nilsson@mek.lth.se
Hemsida: http://www.mek.lth.se