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理论力学
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spContent=哈工大理论力学教研室是全国最早成立的理论力学教研室,曾主持制定了全国第一部“理论力学”教学大纲。本课程为国家精品课程、国家精品资源共享课程,是基础力学国家级教学团队的重要组成课程,课程负责人孙毅教授为国家教学名师。哈工大理论力学教材是使用范围最广,发行量最大的《理论力学》教材。
—— 课程团队
课程概述

理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。机械运动是指物体的空间位置随时间的变化,这是最常见、最普遍、最基本的运动形态。理论力学不仅可以直接用于生产实践以及研究自然规律,它还是很多后续课程的基础。因此理论力学是一门很重要的技术基础课。

理论力学的研究内容是速度远小于光速的宏观物体的机械运动,它以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础,属于古典力学的范畴。宏观物体远小于光速的运动是日常生活及一般工程中最常遇到的,因此古典力学有着最广泛的应用。理论力学所研究的则是这种运动中最一般,最普遍的规律,是各门力学分支的基础。

理论力学是一门理论性较强的技术基础课。学习理论力学的目的是:

1、工程专业一般都要接触机械运动问题。有些工程问题可以直接应用理论力学的基本理论去解决,有些比较复杂的问题则需要用理论力学和其它专门知识解决。所以学习理论力学是为解决工程问题打下一定的基础

2、理论力学是研究力学中最普遍、最基本的规律的科学。很多工程专业的课程,例如材料力学、机械原理、机械设计、结构力学、弹塑性力学、流体力学、飞行力学、振动理论、断裂力学以及许多专业课程等,都要以理论力学为基础,所以理论力学是学习一系列后续课程的重要基础

随着现代科学技术的发展,力学的研究内容已渗透到其它学科领域,例如固体力学和流体力学的理论被用来研究人体内骨骼的强度,血液流动的规律,以及植物中营养的输送问题等,形成了生物力学;流体力学的理论被用来研究等离子体在磁场中的运动,形成电磁流体力学;还有爆炸力学、物理力学等都是力学和其它学科结合而形成的边缘科学。这些新兴学科的建立都必须以坚实的理论力学知识为基础

3、理论力学的研究方法,与其它学科的研究方法有不少相同之处。因此充分理解理论力学的研究方法,不仅可以深入地掌握这门学科,而且有助于学习其他科学技术理论,有助于培养辩证唯物主义世界观,培养正确分析问题和解决问题的能力,为今后解决生产实际问题,从事科学研究工作打下基础。

理论力学主要包括三部分:静力学、运动学和动力学

静力学是研究物体在力系作用下的平衡规律的科学。主要研究物体受力分析的方法、力系简化的方法,以及受力物体平衡时作用力所应满足的条件。

运动学是研究物体运动几何性质的科学。主要从几何角度研究物体的运动,如轨迹、速度和加速度。

    动力学研究物体的机械运动与作用力之间的关系。


授课目标

1 本课程的性质与目标

理论力学是机械设计制造及其自动化专业的一门理论性较强的专业基础课。它在普通力学部分的基础上,以高等数学为工具,全面系统的阐述了机械运动的基本概念和基本规律。

通过本课程的学习,达到以下教学目标:

1)掌握质点、质点系、刚体和刚体系机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法;支持毕业要求及指标点1.2H)。

2)应用理论力学的理论和方法分析、解决一些复杂的工程实际问题;支持毕业要求及指标点2.2H)。

3)培养学生科学的思维方式和正确的世界观,培养学生的相关能力,为学习相关的后继课程以及将来学习和解决工程问题打好必要的基础;支持毕业要求及指标点3.1L)。

2 课程对毕业要求及其指标点的支撑

1)支持毕业要求及指标点1.2:运用工程基础知识对机械工程领域的问题进行合理描述,占该指标点达成度的20%

2)支持毕业要求及指标点2.2:能够分析和实证机械工程领域的复杂问题,占该指标点达成度的20%


成绩要求

1)课程考核方式包括平时成绩、阶段考试和期末考试。期末考试采用闭卷笔试。

2)课程成绩=平时成绩×20%+阶段考试成绩×30%+期末考试成绩×50%

成绩组成

考核/评价环节

分值

考核/评价细则

对应的毕业要求指标点

平时成绩

20%

平时作业、考勤

20

课后完成一定数量的习题,主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握程度,作业的成绩占平时成绩80%;考勤按出勤情况占平时成绩20%;平时成绩再按20%计入总成绩。

1.22.2

阶段考试成绩30%

课堂测验

30

以多种考核的形式,随堂测试2次,主要考核学生课程学习各个阶段对课程知识的掌握情况,最后按30%计入课程总成绩。

1.22.2

期末考试

50%

期末考试

50

试卷符合教学大纲的基本要求和工程认证指标要求,卷面成绩50%计入课程总成绩。

1.22.2



课程大纲
预备知识

      高等数学、线性代数

参考资料

1 武清玺,徐鉴.理论力学.3. 北京:高等教育出版社,2014.9

2 王永廉.理论力学学习指导题解.2. 北京:机械工业出版社,2014.6

3 东南大学理论力学研究室.理论力学.3. 北京:高等教育出版社,2014.9


常见问题

Q:该课程对应的是教材《理论力学I》第八版,教材《理论力学II》有没有对应课程?

A:教材《理论力学II》有对应课程,名为"理论力学(动力学专题)",也在MOOC平台上同步开放,课程地址为https://www.icourse163.org/course/HIT-1206327801,欢迎大家加入学习。


Q:课程学习完毕后有没有证书?

A:课程学习完毕,满足成绩要求的可以发放合格证书或优秀证书。另外,从本学期起,平台将不再免费发放证书。