Course syllabus

Kurs-PM

LMT212 Mekanik, fortsättningskurs lp1 HT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Mekanik och maritima vetenskaper

 

Kontaktuppgifter

examinator

Peter Bövik

tel: 0707944282

e-post: peter.bovik@chalmers.se 

 

Kursens syfte

Kursen syftar till att ge en påbyggnad från grundkursen i grundläggande plan stelkroppsdynamik samt om hur man från ett fysikaliskt och realistiskt mekanikproblem skapar en matematisk modell som man löser numeriskt med hjälp av datorprogrammet MATLAB, och utvärderar resultaten.

 

Schema

https://cloud.timeedit.net/chalmers/web/public/ri16cXQb058Z5bQv97033ZQ6yZY755xQQY65Y1gQ5075p61Zc.html#

 

Kurslitteratur

* R Grahn, P-Å Jansson, M Enelund: Mekanik –statik och dynamik, 3:e eller 4:e upplagan Studentlitteratur.

* Formelsamling i Mekanik av S. Olsson, Chalmers, (samma som användes i grundkursen, läggs ut som pdf-fil på hemsidan).

* Konstruktionsuppgift i MATLAB (kommer att läggas ut på kurshemsidan under filer).

 

Kursens upplägg

Kursen behandlar svängningsrörelse, stela kroppens dynamik i 2D samt system av stela kroppar. Undervisningen består av integrerade föreläsningar och räkneövningar samt räknestugor.

 

Kursen är uppdelad i två delar, 5hp mekanik och 2.5hp projekt. Projektet som ingår skall utföras under kursens gång. Konstruktionsuppgiften består i att analytiskt och numeriskt m h a Matlab analysera ett stelkroppssystem och redovisa resultaten i en skriftlig rapport. Ni indelas i grupper om max 3 studenter i varje grupp och 1 rapport per grupp skall lämnas in.

Sista lektionen varje vecka (utom första veckan) kommer att vara en räknestuga där jag är tillgänglig för frågor om övningsuppgifter, projektuppgiften, föreläsningar mm.

Kursinnehåll (veckoindelningen är preliminär!)

vecka 36

Kap 6.4 Svängningsrörelse

 

        a) Fria odämpade svängnngar

        b) Fria dämpade svängningar

c) Påtvingade svängningar

 

Salsproblem

6.166a b, 6.169c, 6.171, 6.177, 6.183, 6.188, 6.194, 6.199, 6.206

Hemproblem

6.168, 6.169a, b, 6.170a, 6.172, 6.189, 6.190, 6.195, 6.196, 6.210

vecka 37-38

Kap 8 Stela kroppens plana rörelse -kinematik

 

8.1 Inledning, rotation kring fix axel

a) Allmänna definitioner

b) Rotation kring fix axel

8.2 Allmän plan rörelse

a) Vinkelhastighet Hastighetssamband

b) Momentancentrum

c) Accelerationssamband

 

Appendix I Tröghetsmoment

 

a) Tröghetsmoment, allmänna egenskaper

b) Parallellförflyttningssatsen (Steiners sats)

       c) Tillämpningar

Salsproblem

8.2, 8.9, 8.10, 8.11, 8.14, 8.15, 8.22, 8.32, 8.33, 8.40

 

 

 

 

 

 

AI.3, AI.6, AI.10, AI.17, AI.21a

Hemproblem

8.3, 8.4, 8.7, 8.8 8.16, 8.17, 8.19, 8.23, 8.25, 8.26, 8.29, 8.34, 8.37

 

 

 

 

 

AI.4, AI.8, AI.12, AI.15, AI.22

vecka 39-41

Kap 9 Stela kroppens plana rörelse -kinetik

 

9.1 Rotation kring fix axel

a) Lagarna för tyngdpunktens rörelse och rörelsemängdsmoment

b) Arbete och energi

c) Lagerreaktioner

9.2 Allmän plan rörelse

a) Lagarna för tyngdpunktens rörelse och rörelsemängdsmoment

b) Arbete och energi

c) Fiktivkrafter

Salsproblem

 

9.6, 9.8, 9.14, 9.17, 9.26, 9.27, 9.30, 9.32, 9.45, 9.51, 9.53, 9.58, 9.70, 9.78, 9.82, 9.50, 9.51(med fiktivkraft)

Hemproblem

 

9.1, 9.4, 9.9, 9.11, 9.13, 9.15, 9.18, 9.24, 9.31, 9.41, 9.43, 9.48, 9.57, 9.61, 9.65, 9.67, 9.68, 9.80

vecka 42-43

Repetition, arbete med konstruktionsuppgift

 

 

 

 

Lärandemål

Kursen skall ge studenterna grundläggande kunskap om dynamiken hos stela kroppar i 2D och system av stela kroppar såsom kinematiska samband mellan frihetsgrader de allmänna rörelselagarna, energilagar samt svängningsrörelse.

 

Efter slutförd kurs skall studenten kunna :

  • formulera rörelseekvationerna för en stel kropp (eller system av stela kroppar) i allmän plan rörelse med hjälp av kinematiska samband och grundläggande ekvationer.
  • analysera dynamiken hos stela kroppar i 2-dimensioner genom att lösa rörelseekvationerna både analytiskt och numeriskt med hjälp av datorprogrammet MATLAB.

 

 

Examination

Kursen avslutas med en skriftlig tentamen 28/10 2024 kl 14-18.

 

Tentan omfattar 5 uppgifter som vardera kan ge maximalt 10 poäng. Betygsgraderna är underkänd, 3, 4 och 5 med poänggränser enl:

 

Poäng:            0-19                                     20-29                                    30-39              40-50

Betyg:                U                                          3                                          4                     5

 

Två skriftliga övningstentor, ”duggor”, kommer att ges under kursens gång. Tid för dessa är på schemalagd tid i vecka 38 och 41, dvs  måndag 16/9 kl 13.15 – 15.00 och måndag 7/10 kl 13.15 – 15.00..

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

 

Sammantaget innebär detta alltså att den maximalt tillgängliga poängen på tentamen är 60 poäng.

Observera! Bonuspoängen från duggorna gäller på den ordinarie tentamen och de två därpå följande omtentorna.

För godkänd kurs krävs godkänd tentamen och godkänt projekt.

 

Tillåtna hjälpmedel på tentamen och duggor

  • Formelsamling i mekanik
  • En renodlad matematikformelsamling (typ BETA)
  • Valfri kalkylator som inte har internetuppkoppling och där minnet är tömt

Länk till kursplanen i Studieportalen https://www.student.chalmers.se/sp/course?course_id=39465

 

Course summary:

Date Details Due