Kurs-PM

TME221 Mekanik lp3 VT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Mekanik och maritima vetenskaper

 

Kontaktuppgifter

Föreläsningar/räkneövningar och examinator

Peter Bövik, M2, tel: 0707-944282, e-post: peter.bovik@chalmers.se

Kursens syfte

Kursens syfte är att ge de nödvändiga kunskaperna inom mekanik vilka krävs för fördjupade studier inom mekanikområdet samt i närliggande ämnen som maskindynamik, hållfasthetslära, maskinkonstruktion etc.

 

Schema

https://cloud.timeedit.net/chalmers/web/public/ri1Y93ygZ05ZZQQ1X75v8Y035Q49x4956g080YQQ667.html

 

Kurslitteratur

• Ragnar Grahn/Per-Åke Jansson/Mikael Enelund: Mekanik, Studentlitteratur, 4:e upplagan.
• Sune Olsson: Formelsamling i mekanik. Läggs upp på hemsidan
• Häfte: Friläggning i mekanik. Läggs upp på hemsidan.
• Häfte: Repetition av ordinära differentialekvationer. Läggs upp på kurshemsidan.

Det är också att rekommendera att ni vänjer er vid att använda någon renodlad formelsamling i matematik, t.ex. BETA. Denna är sedan tillåtet hjälpmedel på tentorna i flera kommande kurser, t ex hållfasthetslära, konstruktion.

Kursens upplägg

Undervisningen består av föreläsningar och räkneövningar. Nedan ges ett mera detaljerat kursprogram och en grov tidsplanering. De problem som i kursprogrammet är betecknade ”salsproblem” kommer att gås igenom på föreläsningarna/räkneövningarna. Några lektioner kommer att vara avsedda som ”räknestugor” där studenten sitter och räknar själv och jag (examinator) hjälper till.

Tänk på att mekanik är ett ämne som kräver övning och att det därför är viktigt att självständigt försöka lösa en del av de rekommenderade hemproblemen (och de eventuella problem som ej hinns med på föreläsningar/övningar).

Kursen har en hemsida i Canvas,där kommer bl.a. kursprogram, lösningar till salsproblemen, lösningar till de rekommenderade hemproblemen och övrigt kursmaterial att publiceras.

Kursprogram (OBS! veckoindelningen är preliminär)

 

Vecka.	Kursavsnitt	Salsproblem	Rek. Hemproblem
V3	Introduktion. Kap 1: Kraftgeometri. 1.1-1.2 Kraftsystem i två dim.	1.3, 1.5, 1.6, 1.9, 1.11, 1.18, 1.23	1.1, 1.2, 1.4, 1.7, 1.10, 1.12, 1.13, 1.16, 1.19, 1.24, 1.31
V3	Kap 1: Kraftgeometri. 1.3 Kraftsystem i tre dim.	1.33, 1.35, 1.39, 1.46b, 1.48, 1.57	1.34, 1.40, 1.46acd, 1.51, 1.58
V4	Kap 2: Jämviktslära. 2.1-2.2 Jämvikt i två dim.	2.3, 2.5b, 2.8, 2.9bc, 2.21b, 2.22, 2.24, 2.35, 2.36, 2.53, 2.56	2.2, 2.5a, 2.7, 2.9a, 2.12, 2.16, 2.18, 2.21a, 2.26, 2.29, 2.42, 2.52, 2.54, 2.58
V4	Kap 2: Jämviktslära. 2.3 Jämvikt i tre dim.	2.64, 2.67, 2.68, 2.71, 2.72, 2.79, 2.87	2.65, 2.67, 2.76, 2.77, 2.84, 2.88
V5	Kap 3: Masscentrum/Tyngdpunkt. 3.1-3.2 Grundläggande begrepp. Beräkningsmetoder.	3.5, 3.7, 3.8, 3.11d, 3.13, 3.21a, 3.23, 3.27	3.6, 3.11abce, 3.12, 3.16, 3.21b, 3.24, 3.25
V5-6	Kap 4: Speciella tillämpningar. 4.1 Friktion. Repetition av ODE	4.3, 4.4, 4.8, 4.19, 4.20, 4.32, 4,39, 4.42	4.1, 4.2, 4.6, 4.9, 4.11, 4.14, 4.15, 4.26, 4.37, 4.40
V7	Kap 5: Partikelns kinematik. 5.1 Rätlinjig rörelse. 5.2 Kroklinjig rörelse; Cartesiska koordinater, naturliga riktningar.	5.3, 5.7, 5.11, 5.18, 5.23, 5.30, 5.32, 5.39, 5.44–45, 5.48	5.5, 5.6, 5.8, 5.15, 5.16, 5.22, 5.28, 5.29, 5.33, 5.34, 5.36, 5.41, 5.47, 5.52
V8	Kap 6: Partikelns kinetik. 6.1 – 6.2(a) Newtons lagar. Tillämpningar på rätlinjig rörelse. 6.2(b) Kroklinjig rörelse; Cartesiska koordinater, kaströrelse, naturliga riktningar.	6.19, 6.20, 6.23, 6.29, 6.42, 6.45, 6.53, 6.72, 6.82, 6.85, 6.97	6.12, 6.14, 6.16, 6.28 6.33, 6.35, 6.43, 6.51, 6.56 6.62, 6.68, 6.73, 6.84, 6.88
V9-10	Kap 6: Partikelns kinetik. 6.3(a-b) Härledda lagar; Arbete, kinetisk energi, effekt, verkningsgrad. Lagen för kinetiska energin. 6.3(c) Härledda lagar; Konservativa kraftfält. Potentiell energi, energilagen. 6.3(d-e) Rörelsemängd, Rörelsemängdsmoment.	6.107, 6.111, 6.121, 6.128, 6.130, 6.139, 6.151, 6.153, 6.156, 6.158, 6.161, 6.163	6106, 6.109, 6.112, 6.113, 6.120, 6.125, 6.127, 6.136, 6.152, 6.154, 6.155, 6.157, 6.159

 

Varje avsnitt med övningsuppgifter i boken inleds med ett antal ”Basuppgifter”. Dessa är också mycket lämpliga som ”Rek. hemproblem” och fullständiga lösningar finns på bokens webbplats (se insidan på bokens frontsida).

 

 

Lärandemål

 

• redogöra för den klassiska mekanikens grundläggande begrepp och lagar samt kunna tillämpa dessa vid lösning av enklare statiska och dynamiska problem.
• hantera kraften som vektor med därtill hörande vektoralgebra.
• genomföra problemlösning för två- och tredimensionella jämviktsproblem.
• beräkna masscentrums läge för olika typer av kroppar.
• kunna använda ordinära differentialekvationer för att beskriva enkla dynamiska problem.
• redogöra för begreppen: arbete, energi inom partikeldynamiken.
• formulera den matematiska modellen för ett givet mekaniskt system och genomföra analysen av detsamma.

 

 

Examination

Kursen avslutas med en skriftlig tentamen (7.5 hp) den 14/3 2024 kl 08.30-12.30. Denna omfattar fem uppgifter som vardera bedöms med maximalt 10 poäng. Betygsgraderna är Underkänd, 3, 4 och 5 med poänggränser enligt:

 

Poäng:	0-19	20-29	30-39	40-
Betyg:	U	3	4	5

 

Två skriftliga övningstentor, ”duggor”, kommer att ges under kursens gång. Tid och plats för dessa är enligt schema onsdag 31/1 kl 08.15 – 10.00 och onsdag 21/2 kl 08.15 – 10.00.

Varje dugga ger maximalt 10 poäng och tillsammans ger detta en bonuspoäng på tentamen enligt:

 

Poäng på duggorna:	0	1-2	3-4	5-6	7-8	9-10	11-12	13-14	15-16	17-18	19-20
Bonuspoäng:	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

 

OBS! Bonuspoängen från duggorna får tillgodoräknas under ett år, dvs. på den ordinarie tentamen och de därpå följande två omtentorna.

Länk till kursplanen i Studieportalen 

https://www.student.chalmers.se/ci/course?course_id=39222