Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Mechanika 1
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-204-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Cieplok Grzegorz (cieplok@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł obejmuje zagadnienia statyki i kinematyki układów mechanicznych. W zakresie pierwszego zagadnienia student nabywa umiejętności formułowania warunków równowagi złożonego układu sił przy uwzględnieniu oporów ruchu w zakresie tarcia suchego i oporów toczenia. Potrafi zredukować złożony przestrzenny układ sił do postaci najprostszej. W zakresie drugiego zagadnienia wykładana jest wiedza w zakresie opisu ruchu punktu i ciała sztywnego. Student potrafi wyznaczyć położenia, prędkości i przyspieszenia wybranych punktów złożonego układu mechanicznego opisanego w nieruchomym i ruchomym układzie współrzędnych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności za skutki techniczne , społeczne i środowiskowe wykonywanych zadań. AIR1A_K01 Execution of exercises
Skills: he can
M_U001 Student potrafi wyznaczyć reakcje statyczne w układach płaskich i przestrzennych, w tym, zawierających oddziaływania tarciowe. AIR1A_U06 Test results
M_U002 Student potrafi wyznaczyć trajektorię , prędkość i przyspieszenie punktu dla różnych przypadków ruchu brył. AIR1A_U06 Test results
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna pojęcia podstawowe statyki, posiada wiedzę i zrozumienie zagadnień równowagi brył obciążonych układami sił i par sił. AIR1A_W05 Test results
M_W002 Student posiada wiedzę w zakresie podstawowych modeli tarcia suchego. AIR1A_W05 Test results
M_W003 Student zna i rozumie podstawy opisu ruchu punktu i bryły. AIR1A_W05 Test results
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
54 26 28 0 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności za skutki techniczne , społeczne i środowiskowe wykonywanych zadań. + + - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi wyznaczyć reakcje statyczne w układach płaskich i przestrzennych, w tym, zawierających oddziaływania tarciowe. + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wyznaczyć trajektorię , prędkość i przyspieszenie punktu dla różnych przypadków ruchu brył. + + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna pojęcia podstawowe statyki, posiada wiedzę i zrozumienie zagadnień równowagi brył obciążonych układami sił i par sił. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę w zakresie podstawowych modeli tarcia suchego. + + - - - - - - - - -
M_W003 Student zna i rozumie podstawy opisu ruchu punktu i bryły. + + - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 54 h
Preparation for classes 30 h
Realization of independently performed tasks 11 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (26h):

1. Aksjomaty i pojęcia podstawowe. Siła. Rozkład siły na 2 i 3 kierunki. Więzy, reakcje.
2. Środkowy płaski układ sił. Twierdzenie o trzech siłach. Środkowy przestrzenny układ sił.
3. Dwie siły równoległe. Para sił. Moment pary sił. Twierdzenia o parach sił.
4. Moment siły względem bieguna i względem osi. Płaski dowolny układ sił. Równowaga i redukcja.
5. Przestrzenny dowolny układ sił, równowaga i redukcja. Środek przestrzennego układu sił równoległych.
6. Środek ciężkości. Tarcie Coulomba, kąt tarcia. Opór toczenia. Szczególne przypadki oporów ruchu.
7. Sposoby opisu ruchu punktu. Prędkość i jej wyznaczanie przy różnych sposobach opisu ruchu. Prędkość w ruchu obrotowym ciała sztywnego.
8. Przyspieszenie i jego wyznaczanie przy różnych sposobach opisu ruchu punktu. Klasyfikacja ruchów punktu.
9. Kinematyka ruchu drgającego. Składanie drgań harmonicznych. Dudnienie. Analiza harmoniczna drgań.
10. Liczba stopni swobody. Klasyfikacja ruchów brył. Prędkość i przyspieszenie punktów bryły dla różnych ruchów.
11. Związki Poissona. Ruch złożony punktu. Prędkość i przyspieszenie w ruchu złożonym.
12. Ruch płaski bryły. Chwilowy środek prędkości. Analityczne wyznaczania prędkości i przyspieszenia w ruchu płaskim. Chwilowy środek przyspieszeń.
13. Ruch kulisty bryły. Chwilowa oś obrotu i prędkość kątowa. Przyspieszenie kątowe bryły w ruchu kulistym.
14. Prędkość i przyspieszenie punktu w ruchu kulistym i dowolnym.
15. Składanie ruchów brył. Metoda Eulera opisu ruchu kulistego.

Auditorium classes (28h):

1. Rozkład siły na 2 i 3 kierunki. Oswobodzanie brył, wyznaczanie sił reakcji.
2. Środkowy płaski układ sił. Twierdzenie o trzech siłach. Środkowy przestrzenny układ sił.
3. Składanie sił równoległych. Składanie i przekształcanie par sił. Równowaga układów par sił.
4. Płaski dowolny układ sił. Równowaga i redukcja.
5. Przestrzenny dowolny układ sił, równowaga i redukcja.
6. Wyznaczanie środków ciężkości brył. Siła tarcia w zagadnieniach statyki. Tarcie cięgien. Opory ruchu.
7. Wyznaczanie prędkości punktu przy różnych sposobach opisu ruchu.
8. Wyznaczanie przyspieszenia punktu przy różnych sposobach opisu ruchu.
9. Składanie drgań harmonicznych. Wyznaczanie przebiegu procesu dudnienia.
10. Wyznaczanie prędkości i przyspieszenia punktu w ruchu złożonym.
11. Wyznaczanie prędkości i przyspieszenia punktu w ruchu płaskim bryły.
12. Wyznaczanie prędkości i przyspieszeń punktów w ruchu złożonego układu brył na płaszczyźnie.
13. Wyznaczanie prędkości punktów bryły w ruchu kulistym.
14. Wyznaczanie prędkości i przyspieszenia punktów bryły wykonującej ruch dowolny
15. Zaliczenie ćwiczeń.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Auditorium classes: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem koniecznym zaliczenia ćwiczeń jest napisanie na ocenę pozytywną dwóch kolokwiów, z zakresu:
1. Statyki
2. Kinematyki
oraz obecność na co najmniej 10 zajęciach.

Ocenę z zajęć ustala nauczyciel prowadzący ćwiczenia na podstawie pisemnych prac kontrolnych i odpowiedzi ustnych.

Dopuszczalny jest jeden termin poprawkowy zaliczenia ćwiczeń.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Auditorium classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa odpowiada ocenie z zaliczenia.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Dopuszcza się odrobienie 3 nieobecności na zajęciach w innych grupach tego samego kierunku, pod warunkiem, że sumaryczna liczba studentów w grupie nie przekroczy wartości określonej regulaminem studiów.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość analizy matematycznej, rachunku wektorowego i macierzowego.

Recommended literature and teaching resources:

1. Engel Z., Giergiel J. Mechanika ogólna t.1 i t.2. PWN, Warszawa 1990.
2. Leyko J. Mechanika ogólna, t.1 i t.2, PWN, Warszawa 2001.
3. Osiński Z. Mechanika ogólna. PWN, Warszawa 1994.
4. Beer F.P, Johnston E.R, Mazurek D. , Cornwell P., Eisenberg E. Vector Mechanics For Engineers: Statics & Dynamics, McGraw-Hill, USA, 2010, 2007, 2004, 1997.
5. Nizioł J. Metodyka rozwiązywania zadań z mechaniki. WNT, Warszawa 2002.
6. Mieszczerski, I. W. Zbiór zadań z mechaniki. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1969.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Grzegorz CIEPLOK, Self-Exciting Wire Transducer For Time Variable Strains Measuring, Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. American Society of Mechanical Engineers, USA, 2018.
2. Grzegorz CIEPLOK, Estimation of the resonance amplitude in machines with inertia vibrator in the coast-down phase, Mechanics & Industry, France, 2018.
3. Grzegorz CIEPLOK, Łukasz KOPIJ, The application of self-oscillation in wire gauges, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2017 vol. 55 iss. 1.
4. Grzegorz CIEPLOK, A wire transducer in a system with a van der Pol oscillator and velocity feedback, Nonlinear Analysis: Modelling and Control, 2017 vol. 22 no. 4.
5. Grzegorz CIEPLOK, Marian SIKORA, Two-mass dynamic absorber of a widened antiresonance zone, The Archive of Mechanical Engineering, 2015 vol. 62 no. 2, s. 257–277.

1. Piotr CZUBAK, Vibratory conveyor of the controlled transport velocity with the possibility of the reversal operations, Journal of Vibroengineering, 2016 vol. 18 iss. 6, s. 3539–3547.
2. Piotr CZUBAK, Equalization of the transport velocity in a new two-way vibratory conveyer, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Polish Academy of Sciences. Wrocław Branch, 2011 vol. 11 no. 3, s. 573–586.
3. Piotr CZUBAK, Wybrane zagadnienia dynamiki przenośników wibracyjnych, Kraków : Wydawnictwa AGH, 2013, (Rozprawy/ Monografie 267).

1. Łukasz BEDNARSKI, Jerzy MICHALCZYK, Modelling of the working process of vibratory conveyors applied in the metallurgical industry, Archives of Metallurgy and Materials / Polish Academy of Sciences., 2017 vol. 62 iss. 2, s. 721–728.
2. Jerzy MICHALCZYK, Łukasz BEDNARSKI, Marek GAJOWY, Feed material influence on the dynamics of the suspended screen at its steady state operation and transient states, Archives of Mining Sciences, 2017 vol. 62 iss. 1, s. 145–161.
3. Jerzy MICHALCZYK, Łukasz BEDNARSKI, Overcoming of a resonance stall and the minimization of amplitudes in the transient resonance of a vibratory machine by the phase modulation method, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2010 vol. 132 no. 5,

1. Sebastian PAKUŁA, Badania symulacyjne pierścieniowego synchronicznego eliminatora drgań w stanie ustalonym, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich, 2013 R. 72 nr 3, s. 27–31.
2. Jerzy MICHALCZYK, Sebastian PAKUŁA, Phase control of the transient resonance of the automatic ball balancer, Mechanical Systems and Signal Processing, 2016 vol. 72-73, s. 254–265.
3. Jerzy MICHALCZYK, Sebastian PAKUŁA, Wpływ parametrów kul na efektywność synchronicznego eliminatora drgań, Modelowanie Inżynierskie / Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechniki Śląskiej, 2012 t. 12 nr 43, s. 185–192.

Additional information:

O przyjęciu do grupy pościgowej decyduje ranking utworzony na podstawie sumy obecności na ćwiczeniach i wykładach.