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理论力学
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spContent=我们所处的这个世界是多彩多姿的,有天造地设的自然景观和奇妙的自然规律,有造福人类的各种机器、各种建筑,也有令人类惊恐不已的各种灾难,这其中都包含着力学的原因。本课程将让您了解受力分析、运动分析,以及受力与运动的关系,为您探索未知的多彩世界、造福人类打下良好的基础!
—— 课程团队
课程概述


  我们在生活中也许会有许多疑问,如:

   ⚫伽利略从斜塔上抛下的铁球会落在它的铅垂下方吗?

   ⚫阳明滩大桥引桥的垮塌是桥的质量不好,还是另有原因?

   人造卫星的调姿是如何进行的?

学习了本课程,同学们对这些问题都可以给出自己的答案!


《工程力学(理论力学)》课程是高等工科院校开设的一门重要的技术基础课,是一门理论性、逻辑性、实践性都很强的课程,它是其它力学课程的基础,也是各专业课的基础,在工程技术领域内有广泛的应用。本课程研究物体机械运动一般规律,主要内容包括静力学(含静力学公理、物体的受力分析、平面力系、空间力系、摩擦等)、运动学(含点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动等)、动力学(含动力学基本定律、质点(系)的运动微分方程、动量定理、动量矩定理、动能定理、达朗贝尔原理等)。

本课程将以大量的工程实例为导引,以大纲要求的知识点为线索,以分析问题为手段,以解决问题为目标,引导同学们学习力学建模、受力分析、运动分析、寻找问题解决的思想和方法。通过该课程的学习,掌握理论力学的理论和方法,培养辩证唯物主义的世界观,培养逻辑思维、创新思维、表达和计算能力,并解决简单的工程实际问题,并为以后解决复杂的工程问题打好必要的基础。


授课目标

通过学习本门课程,你将获得如下:

1、《工程力学(理论力学)》的基本概念、基本原理、基本方法以及“三基”的工程背景;

2、创新思想得以培养,辩证思维能力得以锻炼,解决问题的能力得到提高;

3、学习课程后,参加考试的同学,成绩及格,可以获取主讲教师签名的证书。

4、本着自愿的原则,我们还将挑选一部分学习成绩优异者的同学,参与我们的课程实践活动。


成绩 要求

1、对于校内学生,根据有关要求,总评成绩中包括期末卷面成绩和平时成绩两部分,其中期末卷面成绩占70%,平时成绩包括出勤、课堂互动、作业、网上资料使用等几个方面,共占30%。

2、对于网上选课的校外学生,则以上网学习的过程为主,包括课程登录次数、视频观看时长、测试题和作业题完成情况、讨论区的提问和回复情况,等。占总评的70%,最后的期末考试卷面分占30%。

3、总评分数达到60分为合格,达到85分为优秀。

课程大纲
预备知识

学习本课程之前应该预先学习过《高等数学中的微积分知识。

参考资料

1、理论力学,郝桐生(第四版), 高教出版社。

2、理论力学,哈工大理论力学教研室(第八版),高教出版社

3、静力学,Andrew Pytel, Jaan Jiusaiaas,清华大学出版社

4、动力学,Andrew Pytel, Jaan Jiusaiaas,清华大学出版社

5、理论力学、材料力学、考研与竞赛试题精解,江苏省力学学会科普委员会编著,中国矿业大学出版社


常见问题

Q :  《理论力学《工程力学》有什么关系?

A :  在很多的大学里,工科的专业一般都会开设《工程力学》课程,学习的内容都会包括《理论力学》和《材料力学》的相关内容。根据学时的不同,又会分出A、B、C等不同类型。以中国矿业大学为例,学时最多的《工程力学A》,包括《工程力学A1》和《工程力学A2》,其中《工程力学A1》即多学时的《理论力学》,72学时,《工程力学A2》即多学时的《材料力学》,80学时;其次为《工程力学B》,包括《工程力学B1》和《工程力学B2》,其中《工程力学B1》即中学时的《理论力学》,56学时,《工程力学B2》即中学时的《材料力学》,56学时;学时最少的叫《工程力学C》,包括《理论力学》中的静力学和《材料力学》,共80学时。

Q :  我们这门《理论力学》在线课程处于什么位置?

A : 我们这门《理论力学》在线课程相当于中学时的理论力学,知识点涵盖了中学时理论力学的全部内容,部分拓展内容和思考题又包括了多学时的理论力学”的相关内容,这样使得本课程既可以就高,又可以就低,扩大了适用范围。

Q : 《理论力学》课程与后面的专业课有什么关系?

A : 《理论力学》和《材料力学》都是大多数工科专业的专业基础课,是后续专业课程的基础,如对土木专业,《工程结构设计》就直接用到《工程力学》的知识,机械专业的《机械原理》、《机械设计》等课程都会直接用到《工程力学》。《理论力学》又是《材料力学》的基础,《理论力学》中的受力分析。是《材料力学》的内力、应力和变形分析的基础。

Q : 理论力学》课程还有其它什么应用吗?

A :  《理论力学》课程不仅是后续课程的基础,还是以后工作、生活、甚至是思维的基础。如果力学学得好,在工作中就可以做出更多的工作业绩,同时避免可能存在的危险;在生活中适当力学知识,可以让生活过得更精彩;在思维方式上让我们更具有辩证性,提高我们的哲学水平和看问题的高度。 

Q :  可以举一些力学应用的具体例子吗?

A : 航空航天、高速铁路、航空母舰、装备制造,等等,都要先进行力学分析和研究。我们就不细说了,我们只看几个简单例子: 

   我们天天在用的手机中就要很多力学的应用,如手机中一般有个叫陀螺仪的部件,可用于手机防抖,感知手机的姿态等。使用微信“摇一摇”功能时,只需我们轻轻一摇,手机就可以感知到。比前几年老式手机上的重力感应灵敏多了。又如手机的压电屏,压电屏是压电式触控屏的简称,压电式触控屏幕可以支持多点触控,而且支持任何物体触控,不像电容屏只支持类皮肤的材质触控,这样,压电式触控屏幕可以同时具有电容屏幕的多点触控触感,又具有电阻屏的精准。

   如果对力学不重视,也会出一些问题。1988 年7 月,某地一仓库为对起重机进行除锈涂漆维护保养工作. 自制一个简易木制维修平台,用两根等长链条交叉端部固定在平台的四角处,再将两根吊装链条悬挂在电动葫芦吊钩上. 当载有两位维修工人的平台被吊升至距地面12m 的高空,一根链条突然断裂,造成平台倾翻, 维修人员1 死1 伤的恶性事故。调查发现,就是因为吊装角过大引起链条受力过大所致。如果多有一点力学知识,可能就不会发生这起事故了。

   学习力学,还可以提高我们辩证思维的能力。如我们在学习《理论力学》的过程中,会学到一个概念叫“瞬心”,即瞬时速度中心。如汽车正常行驶时,轮子的运动是纯滚动,无论汽车跑多快,轮子与地面的接触点却速度为零。这是多么奇妙的事情呀!通过对这些力学现象的学习,当然可以提高我们分析问题解决问题的能力!