Detail předmětu

Dynamika

FSI-5DT Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr

Kurz Dynamika seznamuje studenty se základními axiomy, zákony a principy klasické technické mechaniky. Postupně se probírají následující oblasti dynamiky: Dynamika hmotného bodu a soustav hmotných bodů, dynamika tuhého tělesa a soustav tuhých těles (rovinné modely), základy analytické dynamiky (Lagrangeovy rovnice) a lineární kmitání mechanických soustav. Výuka zahrnuje volné, tlumené a vynucené kmitání s jedním stupněm volnosti a úvod do kmitání soustav s více stupni volnosti.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Vstupní znalosti

Předpokládá se znalost řešení soustav lineárních rovnic, trigonometrie a analytické geometrie v prostoru, diferenciálního a integrálního počtu jedné proměnné a vektorové algebry. Studenti mají umět vektorově vyjádřit síly a momenty, uvolňovat tělesa a řešit lineární diferenciální rovnice druhého řádu.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Podmínky k udělení zápočtu:

Podmínkou udělení zápočtu je aktivní účast na cvičeních a získání alespoň 10 bodů celkem ze tří kontrolních testů průběžných znalostí. Za testy lze získat nejvýše 20 bodů, které se započítávají do výsledného hodnocení předmětu. Při omluvené neúčasti na kontrolním testu může student po domluvě s příslušným cvičícím absolvovat náhradní test.

 

Zkouška:

Zkouška má dvě části. První část tvoří průřezový písemný test, ze kterého je možno získat nejvýše 40 bodů. K postupu do druhé části je nutné získat alespoň 20 bodů; při nesplnění této podmínky je zkouška hodnocena známkou F. Ve druhé části studenti písemně řeší dvě typické početní úlohy z profilujících oblastí předmětu. Každá úloha je hodnocena nejvýše 20 body, celkem lze získat 40 bodů.

Konkrétní podobu zkoušky, typy úloh či otázek a podrobnosti hodnocení sdělí přednášející v průběhu semestru. Výsledné hodnocení tvoří součet bodů získaných ve cvičeních a u zkoušky. K úspěšnému zakončení předmětu je nutné získat alespoň 50 bodů.

Účast na cvičeních je povinná. Vedoucí cvičení průběžně kontrolují přítomnost studentů, jejich aktivitu a základní znalosti. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Náhrada omluvené absence na cvičení je možná po domluvě s příslušným cvičícím.

Učební cíle

Cílem kurzu Dynamika je seznámit studenty se základními zákony mechaniky a metodami dynamického řešení mechanických soustav. Důraz je kladen na porozumění fyzikálním principům pohybu tuhých těles a jejich využití při řešení jednoduchých technických problémů v praxi.

Dynamika zkoumá vztah mezi pohybem a silovými účinky. Studenti budou schopni sestavit pohybové rovnice hmotného bodu, tuhého tělesa a soustavy těles, analyzovat pohyb soustav těles pomocí základních vět dynamiky a sestavit pohybové rovnice s využitím Lagrangeových rovnic. Budou umět řešit lineární kmitání mechanických soustav s jedním stupněm volnosti a porozumí základním principům kmitání soustav s více stupni volnosti.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, povinný

Program B-ZSI-P: Základy strojního inženýrství, bakalářský
specializace STI: Základy strojního inženýrství, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova

Dynamika hmotného bodu a soustav hmotných bodů


Geometrie hmot


Dynamika tuhého tělesa


Aplikace dynamiky hmotného bodu, soustav hmotných bodů a tuhého tělesa


Dynamika soustav tuhých těles


Úvod do analytické mechaniky


Kmitání s jedním stupněm volnosti


Kmitání s více stupni volnosti

Cvičení

12 hod., povinná

Osnova

Řešení příkladů z dynamiky hmotného bodu a soustavy hmotných bodů


Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa


Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa (metoda uvolňování, metoda redukce, Lagrangeovy rovnice II. druhu)


Volné a vynucené kmitání s jedním stupněm volnosti

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Osnova

Řešení příkladů z dynamiky hmotného bodu a soustavy hmotných bodů


Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa


Řešení příkladů z dynamiky tuhého tělesa (metoda uvolňování, metoda redukce, Lagrangeovy rovnice II. druhu)


Volné a vynucené kmitání s jedním stupněm volnosti