Giáo trình Cơ kỹ thuật (Ngành: Ngành: Sửa chữa thiết bị may - Trình độ Trung cấp) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của giáo trình Cơ kỹ thuật (Ngành: Ngành: Sửa chữa thiết bị may - Trình độ Trung cấp) bao gồm các bài sau: Bài 1: Các khái niệm cơ bản và các định luật tĩnh học; Bài 2: Hệ lực phẳng; Bài 3: Hệ lực không gian; Bài 4: Động học điểm; Bài 5: Các chuyển động cơ bản của vật rắn. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Cơ kỹ thuật (Ngành: Ngành: Sửa chữa thiết bị may - Trình độ Trung cấp) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc

TÒA GIÁM MỤC XUÂN LỘC TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÒA BÌNH XUÂN LỘC GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: CƠ KỸ THUẬT NGÀNH: SỬA CHỮA THIẾT BỊ MAY TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐHBXL ngày ..… tháng ....... năm…….. của Hiệu Trưởng Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc) Đồng Nai, năm 2021 (Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Môn học "Cơ Kỹ Thuật" tập trung vào việc áp dụng các nguyên lý cơ học để phân tích và thiết kế các cấu kiện và hệ thống kỹ thuật. Bạn sẽ tìm hiểu cách các lực tác động lên vật liệu và cấu trúc, từ đó xác định cách chúng phản ứng và tương tác trong các điều kiện khác nhau. Điều này bao gồm việc nghiên cứu các yếu tố như ứng suất, biến dạng, và ổn định của cấu trúc. Trong môn học này, bạn sẽ được trang bị các kiến thức cơ bản về cơ học, bao gồm cơ học vật rắn, cơ học chất lỏng, và cơ học ứng suất. Các khái niệm này sẽ giúp bạn hiểu rõ cách các lực tác động lên các cấu kiện và ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất và độ bền của các sản phẩm kỹ thuật. Nhằm tạo điều kiện cho người học có một bộ tài liệu tham khảo mang tính tổng hợp, thống nhất và mang tính thực tiễn sâu hơn. Nhóm người dạy chúng tôi đề xuất và biên soạn Giáo trình CƠ KỸ THUẬT dành riêng cho người học trình độ trung cấp. Nội dung của giáo trình bao gồm các Bài sau: Bài 1: Các khái niệm cơ bản và các định luật tĩnh học Bài 2: Hệ lực phẳng Bài 3: Hệ lực không gian Bài 4: Động học điểm Bài 5: Các chuyển động cơ bản của vật rắn Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo và trích dẫn từ nhiều tài liệu được liệt kê tại mục Danh mục tài liệu tham khảo. Chúng tôi chân thành cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo. Bên cạnh đó, giáo trình cũng không thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Nhóm tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, phản hồi từ quý đồng nghiệp, các bạn người học và bạn đọc. Trân trọng cảm ơn./. Đồng Nai, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên ThS.Đinh Thị Thanh Lương 2. KS. Nguyễn Thị Linh Phương 3. KS. Trần Thị Trang Thanh 4. ThS. Nguyễn Duy Tân 5. KS. Tạ Minh Tám 2
MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU ........................................................................................................... 2 MỤC LỤC ........................................................................................................................ 3 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC ............................................................................................. 4 CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT TĨNH HỌC ....9 CHƯƠNG 2. HỆ LỰC PHẲNG .................................................................................. 15 CHƯƠNG 3. HỆ LỰC KHÔNG GIAN ......................................................................20 CHƯƠNG 4: ĐỘNG HỌC ĐIỂM ...............................................................................24 CHƯƠNG 5: CÁC CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA VẬT RẮN ...........................29 3
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC 1. Tên môn học: CƠ KỸ THUẬT 2. Mã môn học: MH08 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: 3.1. Vị trí: Giáo trình dành cho người học trình độ Trung cấp tại trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc. 3.2. Tính chất: Môn học này thuộc loại môn bắt buộc phải học để tạo tiền đề cho học sinh có thể học môn học/mô đun chuyên môn nghề. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của môn học: môn học này dành cho đối tượng là người học thuộc chuyên ngành Sửa chữa thiết bị may. Môn học này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc từ năm 2021 đến nay. Nội dung chủ yếu của môn học này nhằm cung cấp các kiến thức thuộc lĩnh vực Cơ kỹ thuật: Trình bày được đầy đủ các khái niệm và các định luật cơ bản trong cơ học. 4. Mục tiêu của môn học: 4.1. Về kiến thức: A1. Trình bày được đầy đủ các khái niệm và các định luật cơ bản trong cơ học 4.2. Về kỹ năng: B1. Phân tích được các thành phần lực trong các bài toán tĩnh học; B2. Phân tích được các thành phần vận tốc, gia tốc của vật rắn trong các -chuyển động cơ bản thường gặp; 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Biết được phương pháp tổng hợp chuyển động của vật rắn; C2. Tính toán được các bài toán cân bằng cơ hệ phẳng và không gian, các bài toán về chuyển động của vật thể, bài toán về tổng hợp chuyển động; C3. Hình thành phương pháp làm việc theo nhóm 5. Nội dung của môn học 5.1. Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Mã Tên môn học, mô đun Trong đó MH/MĐ Tổng số Lý Thực Kiểm thuyết hành tra 4
I Các môn học chung 210 106 87 17 MH 01 Chính trị 30 22 6 2 MH 02 Pháp luật 15 10 4 1 MH 03 Giáo dục thể chất 30 3 24 3 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 45 28 13 4 MH 05 Tin học 30 13 15 2 MH 06 Ngoại ngữ 60 30 25 5 Các môn học, mô đun đào tạo nghề II 1500 411 1033 56 bắt buộc Các môn học, mô đun kỹ thuật cơ II. 1 700 255 416 29 sở MH 07 Vẽ kỹ thuật cơ khí 45 35 7 3 MH 08 Cơ kỹ thuật 30 28 0 2 MH 09 Vật liệu cơ khí 30 28 0 2 MH 10 Dung sai, lắp ghép - Kỹ thuật đo 40 30 7 3 An toàn lao động và môi trường MH 11 15 14 0 1 công nghiệp MĐ 12 Nguội cơ bản 135 35 96 4 MĐ 13 Tiện cơ bản 100 15 82 3 MĐ 14 Hàn hồ quang điện 100 15 82 3 MĐ 15 Kỹ thuật may cơ bản 100 25 71 4 MĐ 16 Điện cơ bản 105 30 71 4 Các môn học, mô đun chuyên môn II.2 800 156 617 27 nghề MH 17 Công nghệ sửa chữa 30 28 0 2 Bảo dưỡng, sửa chữa máy may 1 MĐ 18 180 53 120 7 kim Bảo dưỡng, sửa chữa máy may 2 MĐ 19 140 25 110 5 kim Bảo dưỡng, sửa chữa máy đính cúc MĐ 20 150 25 120 5 phẳng Bảo dưỡng, sửa chữa máy thùa MĐ 21 140 25 110 5 khuyết bằng MĐ 22 Thực tập tốt nghiệp 160 0 157 3 Tổng cộng 1710 517 1120 73 6. Điều kiện thực hiện môn học: 5
6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Phòng máy tính. 6.2. Trang thiết bị dạy học: Phòng máy vi tính, bảng, phấn, tô vít. 6.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình học tập,… 6.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về công tác xây dựng phương án khắc phục và phòng ngừa rủi ro tại doanh nghiệp. 7. Nội dung và phương pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. 7.2. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 7.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc như sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 7.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Viết/ Tự luận/ A1, Thường xuyên 1 Sau … giờ. Thuyết trình Trắc nghiệm/ B1, B2, 6
Báo cáo C1, C2 Tự luận/ Viết/ Định kỳ Trắc nghiệm/ B2, C3 2 Sau… giờ Thuyết trình Báo cáo A1 Kết thúc môn Tự luận và Viết B1, B2, 1 Sau… giờ học trắc nghiệm C1, C2, C3, 7.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo niên chế. 8. Hướng dẫn thực hiện môn học 8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp sửa chữa thiết bị may 8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 8.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận…. * Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo 7
luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu tham khảo:  "Cơ Học Kỹ Thuật" - Nguyễn Minh Châu, 2017.  "Giáo Trình Cơ Kỹ Thuật" - Trương Công Tụng, 2016.  "Cơ Học Kỹ Thuật – Phần 1" - Lê Đình Đoàn, 2016.  "Cơ Học Kỹ Thuật" - Lê Thị Hà, 2018.  "Mechanics of Materials" - Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr., David F. Mazurek, 2016.  "Engineering Mechanics: Dynamics" - J.L. Meriam, L.G. Kraige, 2017.  "Introduction to Fluid Mechanics" - Robert W. Fox, Alan T. McDonald, Philip J. Pritchard, 2018.  "Fundamentals of Thermodynamics" - Richard E. Sonntag, Claus., Borgnakke, Gordon J. Van Wylen, 2017.  "Mechanical Engineering Design" - J.E. Shigley, C.R. Mischke, 2017.  "Theory of Machines and Mechanisms" - John J. Uicker Jr., Gordon R. Pennock, Joseph E. Shigley, 2016. 8
CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT TĨNH HỌC  GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1 Chương này cung cấp nền tảng quan trọng trong môn kỹ thuật cơ khí bằng cách khám phá các nguyên lý cơ bản của tĩnh học, nghiên cứu về lực và cân bằng. Chương này bắt đầu với việc định nghĩa các khái niệm cơ bản như lực, phản lực, và mô-men xoắn, đồng thời giải thích cách các lực tác động lên vật thể và ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng của chúng. Các khái niệm về điểm ứng suất và trung tâm trọng lực được trình bày để giúp người học hiểu rõ hơn về phân bố lực trong các cấu trúc. Tiếp theo, chương giải thích các định luật tĩnh học quan trọng, bao gồm định luật cân bằng lực và định luật cân bằng mô-men, nhấn mạnh rằng một vật thể ở trạng thái cân bằng khi tổng hợp các lực và mô-men tác dụng lên nó bằng không. Việc áp dụng đúng các nguyên lý này giúp thiết kế và phân tích các cấu trúc cơ khí một cách hiệu quả, đảm bảo chúng hoạt động ổn định và an toàn. Chương cung cấp các phương pháp phân tích và giải quyết các bài toán liên quan đến lực và mô-men, từ các cấu trúc đơn giản đến phức tạp, nhằm hỗ trợ người học trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn kỹ thuật.  MỤC TIÊU CHƯƠNG 1 Sau khi học xong Bài này, người học có khả năng:  Về kiến thức:  Khái niệm cơ bản: hiểu rõ các khái niệm cơ bản trong tĩnh học như lực, phản lực, mô-men xoắn, và cân bằng. Nắm vững cách các lực tác động lên các vật thể và ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng.  Định luật tĩnh học: nắm vững các định luật cân bằng lực và mô-men, và hiểu cách áp dụng chúng trong phân tích và thiết kế các hệ thống cơ khí.  Phân tích cấu trúc: hiểu cách phân tích các cấu trúc và cơ cấu để đảm bảo chúng hoạt động ổn định và an toàn dưới tác động của các lực và mô-men.  Về kỹ năng:  Phân tích lực và mô-men: kỹ năng phân tích các lực và mô-men tác dụng lên vật thể, và khả năng xác định các điều kiện cân bằng trong các hệ thống cơ khí.  Giải quyết bài tập: kỹ năng áp dụng các định luật tĩnh học để giải quyết các bài toán và vấn đề liên quan đến cân bằng lực và mô-men trong các cấu trúc và cơ cấu.  Sử dụng phương pháp phân tích: sử dụng các phương pháp phân tích và công cụ tính toán để kiểm tra và đánh giá sự ổn định và hiệu suất của các thiết kế cơ khí. 9
 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:  Tự quản lý học tập: tự tổ chức và quản lý thời gian học tập để nắm vững các khái niệm và kỹ năng trong tĩnh học. Đặt mục tiêu học tập rõ ràng và lập kế hoạch để đạt được các mục tiêu này.  Tự đánh giá: có khả năng tự đánh giá các bài tập và bài kiểm tra để nhận diện và cải thiện các điểm yếu, đảm bảo sự hiểu biết và kỹ năng được phát triển đầy đủ.  Chịu trách nhiệm về tính chính xác: đảm bảo tính chính xác trong các phân tích và giải quyết bài tập liên quan đến tĩnh học, nhận thức rằng các lỗi trong tính toán có thể ảnh hưởng đến thiết kế và chức năng của các hệ thống cơ khí.  Hoàn thành công việc: chịu trách nhiệm hoàn thành các bài tập, dự án và kiểm tra đúng hạn, đồng thời sẵn sàng nhận phản hồi và điều chỉnh công việc để cải thiện kết quả học tập và áp dụng lý thuyết một cách hiệu quả trong thực tiễn.  PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập CHƯƠNG 1 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (CHƯƠNG 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống CHƯƠNG 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: phòng học theo tiêu chuẩn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Bài trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1 - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.  Năng lực tực chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp 10
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ: không có 11
 NỘI DUNG CHƯƠNG 1 1. Các khái niệm cơ bản 1.1 các khái niệm Lực: là đại lượng vector tác động lên một vật thể, có thể làm thay đổi chuyển động hoặc hình dạng của nó. Lực được đặc trưng bởi độ lớn, hướng, và điểm tác dụng. Mô-men xoắn (mô-men lực): là lực tác động lên một vật thể gây ra sự xoay quanh một điểm hoặc trục. Được tính bằng tích của lực và khoảng cách từ điểm tác dụng đến trục quay. Cân bằng: tình trạng của một vật thể khi tổng hợp các lực và mô-men tác dụng lên nó bằng không, nghĩa là không có sự thay đổi trong chuyển động hoặc hình dạng. 1.2 các định nghĩa Trọng lực: lực hấp dẫn của trái đất tác dụng lên các vật thể, hướng xuống dưới. Phản lực: lực đối kháng với lực tác động, thường được gọi là phản ứng của môi trường đối với lực tác dụng lên vật thể. Điểm ứng suất: điểm mà lực tác dụng lên vật thể, ảnh hưởng đến phản ứng và cân bằng của vật thể. 2. Các định luật tĩnh học 2.1 định luật về hai lực cân bằng Nội dung: khi hai lực tác dụng lên một vật thể và giữ cho vật thể ở trạng thái cân bằng, chúng phải có cùng độ lớn, cùng phương, và ngược chiều. Tổng hợp của hai lực này phải bằng không. 2.2 định luật về thêm bớt hai lực cân bằng Nội dung: nếu một hệ thống có nhiều hơn hai lực, và hệ thống đó đang ở trạng thái cân bằng, thì tổng hợp của các lực phải bằng không. Định luật này mở rộng nguyên lý cân bằng lực cho nhiều lực tác dụng cùng lúc. 2.3 định luật hình bình hành lực Nội dung: khi hai lực không đồng phương, tổng hợp của chúng có thể được xác định bằng cách vẽ hình bình hành, nơi các cạnh của hình bình hành tương ứng với các lực và đường chéo của hình bình hành là tổng hợp của chúng. 2.4 định luật tác dụng và phản tác dụng Nội dung: định luật này, còn gọi là định luật newton thứ ba, nói rằng mọi lực tác dụng đều có một phản lực tương đương và ngược chiều. Tức là, nếu một vật tác dụng lực lên 12
vật khác, thì vật thứ hai cũng tác dụng một lực bằng độ lớn và ngược chiều lên vật đầu tiên. 2.5 định luật thay thế tương đương liên kết Nội dung: nếu một hệ thống liên kết có nhiều lực và mô-men, chúng có thể được thay thế bằng một lực duy nhất và một mô-men tác dụng tại một điểm nhất định, sao cho hệ thống vẫn ở trạng thái cân bằng. 3. Liên kết và phản lực liên kết 3.1 vật tự do và vật chịu liên kết Vật tự do: vật thể không bị hạn chế về chuyển động hoặc bị ảnh hưởng bởi các lực liên kết. Vật chịu liên kết: vật thể bị tác động bởi các lực liên kết, có thể là lực phản ứng từ các liên kết hoặc các điểm gắn kết. 3.2 các liên kết thường gặp Liên kết cố định: kết nối giữ cho hai phần tử không di chuyển hoặc xoay lẫn nhau. Liên kết trượt: cho phép một phần tử trượt trên một phần tử khác mà không có sự xoay. Liên kết xoay: cho phép một phần tử quay quanh một điểm hoặc trục mà không bị dịch chuyển. 3.3 Tiền đề giải phóng liên kết Nội dung: một liên kết có thể được "giải phóng" bằng cách thay thế các lực và mô-men tác dụng lên nó bằng các lực phản ứng tương đương, giúp đơn giản hóa phân tích cân bằng của hệ thống cơ học.  TÓM TẮT CHƯƠNG 1 Trong Bài này, một số nội dung chính được giới thiệu: Các khái niệm cơ bản như lực, mô-men xoắn, và cân bằng, cùng các định nghĩa liên quan như trọng lực và phản lực. Định luật tĩnh học bao gồm Định luật về hai lực cân bằng, yêu cầu hai lực phải có cùng độ lớn và ngược chiều; Định luật thêm bớt hai lực cân bằng, tổng hợp nhiều lực phải bằng không; Định luật hình bình hành lực, xác định tổng hợp của hai lực bằng hình bình hành; Định luật tác dụng và phản tác dụng, mọi lực đều có phản lực tương đương; và Định luật thay thế tương đương liên kết, thay thế nhiều lực bằng một lực và mô- men tương đương. Chương cũng trình bày về liên kết và phản lực liên kết, phân biệt giữa vật tự do và vật chịu liên kết, các loại liên kết như cố định, trượt, và xoay, cùng tiên đề giải phóng liên kết để đơn giản hóa phân tích cân bằng hệ thống cơ học. 13
 CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN CHƯƠNG 1 1) Khái niệm cơ bản nào được sử dụng để xác định trạng thái cân bằng của một vật thể? 2) Theo định luật về hai lực cân bằng, điều kiện gì để hai lực tác dụng lên một vật thể giữ cho vật thể ở trạng thái cân bằng? 3) Định luật hình bình hành lực mô tả cách xác định tổng hợp của hai lực không đồng phương. Bạn có thể giải thích quy trình này như thế nào? 4) Định luật tác dụng và phản tác dụng của Newton nói gì về các lực tác dụng và phản lực? 5) Khi có nhiều lực và mô-men tác dụng lên một hệ thống, định luật thay thế tương đương liên kết yêu cầu điều gì để hệ thống vẫn cân bằng? 6) Các loại liên kết nào thường gặp trong cơ học và cách các liên kết này ảnh hưởng đến phân tích cân bằng của hệ thống cơ khí? 14
CHƯƠNG 2. HỆ LỰC PHẲNG  GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2 Chương này nghiên cứu các khía cạnh quan trọng liên quan đến lực tác dụng trên một mặt phẳng. Đầu tiên, chương này giới thiệu về hệ lực phẳng đồng quy, nơi tất cả các lực có điểm đặt chung và được cân bằng khi tổng hợp của các lực bằng 0. Tiếp theo, chương trình giải thích về ngẫu lực, một khái niệm mô tả mô men của lực quanh một điểm, ảnh hưởng đến khả năng quay của hệ thống. Hệ lực phẳng bất kỳ được xem xét với các yếu tố như véc tơ chính, mô men chính, và các điều kiện cân bằng. Cuối cùng, chương này cũng bao gồm các vấn đề liên quan đến ma sát, bao gồm ma sát trượt và ma sát lăn, cùng với cách chúng ảnh hưởng đến bài toán cân bằng của vật. Chương này cung cấp cơ sở lý thuyết cần thiết cho việc phân tích và giải quyết các vấn đề cơ học trong thực tế.  MỤC TIÊU CHƯƠNG 2 Sau khi học xong Bài này, người học có khả năng:  Về kiến thức:  Hiểu biết về hệ lực phẳng đồng quy: nắm rõ các khái niệm, điều kiện cân bằng, và định lý liên quan đến ba lực đồng quy.  Hiểu biết về ngẫu lực: hiểu được khái niệm, các định lý, và ứng dụng của ngẫu lực trong mặt phẳng.  Khả năng phân tích hệ lực phẳng bất kỳ: nắm được các phương pháp tính toán véc tơ chính, mô men chính, và điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng.  Kiến thức về ma sát: hiểu các loại ma sát (trượt và lăn) và ảnh hưởng của chúng đến bài toán cân bằng.  Về kỹ năng:  Phân tích và giải quyết bài toán hệ lực phẳng: có khả năng xác định và tính toán các lực trong hệ lực phẳng đồng quy và bất kỳ.  Tính toán mô men và ngẫu lực: thực hiện tính toán ngẫu lực và mô men chính liên quan đến các lực trong mặt phẳng.  Áp dụng các phương pháp thu gọn hệ lực: sử dụng các kỹ thuật để thu gọn hệ lực phẳng thành một lực và một mô men duy nhất.  Giải quyết bài toán cân bằng vớ  Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: 15
 Tự đánh giá kết quả phân tích: có khả năng tự kiểm tra và đánh giá tính chính xác của các kết quả phân tích và giải pháp.  Quyết định và ứng dụng phương pháp phù hợp: đưa ra quyết định sáng suốt về phương pháp và kỹ thuật phù hợp để giải quyết các vấn đề cơ học.  Đưa ra giải pháp độc lập: có khả năng tự chủ trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn và giải quyết các vấn đề phức tạp liên quan đến hệ lực phẳng và ma sát.  PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập CHƯƠNG 2(cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (CHƯƠNG 2) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống CHƯƠNG 2 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định..  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: phòng học theo tiêu chuẩn. - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Bài trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2 - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng/ thuyết trình)  Kiểm tra định kỳ: Không có. 16
 NỘI DUNG CHƯƠNG 2 1. Hệ lực phẳng đồng quy 1.1. Các khái niệm  Hệ lực phẳng đồng quy: Là hệ lực có tất cả các lực có điểm đặt chung, tức là tất cả các lực đều hội tụ tại một điểm duy nhất.  Lực: Là đại lượng có độ lớn, hướng và điểm đặt.  Điểm đặt: Là vị trí mà lực tác dụng vào. 1.2. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng đồng quy  Điều kiện cân bằng: Hệ lực phẳng đồng quy sẽ cân bằng nếu tổng hợp của tất cả các lực bằng 0.  Phương trình cân bằng: ∑F = 0 (trong đó ∑F là tổng hợp các lực). 1.3. Định lý 3 lực đồng quy cân bằng  Định lý: Nếu ba lực đồng quy cân bằng thì chúng phải là ba lực tác dụng lên một điểm mà tổng vector của chúng bằng 0.  Điều kiện: Ba lực này phải tương quan với nhau về cả độ lớn và hướng để tổng hợp của chúng bằng 0. 2. Ngẫu lực 2.1. Khái niệm  Ngẫu lực: Là mô men của một lực đối với một điểm hoặc một trục. Ngẫu lực đo lường khả năng tạo ra quay hoặc xoay của một lực quanh một điểm. 2.2. Các định lý về ngẫu lực  Định lý mô men: Mô men của lực quanh một điểm bằng tích của lực với khoảng cách từ điểm đó đến đường tác dụng của lực.  Nguyên lý truyền mô men: Mô men của lực đối với một trục không thay đổi nếu lực được chuyển dọc theo đường tác dụng của nó. 2.3. Ngẫu lực trong cùng mặt phẳng  Ngẫu lực trong mặt phẳng: Nếu tất cả các lực và điểm tác dụng nằm trong cùng một mặt phẳng, ngẫu lực chỉ có thể tạo ra quay quanh trục vuông góc với mặt phẳng đó. 17
3. Hệ lực phẳng bất kỳ 3.1. Véc tơ chính của hệ lực phẳng  Véc tơ chính: Là tổng hợp của tất cả các lực trong hệ lực phẳng. Nó có thể được biểu diễn dưới dạng một vectơ duy nhất có cùng tác dụng với toàn bộ hệ lực. 3.2. Mô men chính của hệ lực phẳng với một điểm  Mô men chính: Là tổng của tất cả các mô men của các lực trong hệ phẳng quanh một điểm. Được tính bằng tích của lực với khoảng cách từ điểm đó đến đường tác dụng của lực. 3.3. Thu gọn hệ lực phẳng  Thu gọn hệ lực: Là quá trình chuyển đổi hệ lực phẳng thành một lực và một mô men duy nhất tương đương.  Phương pháp: Tính tổng hợp của các lực và mô men của chúng quanh một điểm cụ thể. 3.4. Điều kiện cân bằng, các phương trình cân bằng của hệ lực phẳng  Điều kiện cân bằng: Hệ lực phẳng sẽ cân bằng nếu tổng hợp các lực và mô men của chúng đều bằng 0.  Phương trình cân bằng: ∑F_x = 0 (tổng hợp các lực theo phương x) ∑F_y = 0 (tổng hợp các lực theo phương y) ∑M = 0 (tổng hợp các mô men quanh điểm bất kỳ) 4. Ma sát và bài toán cân bằng khi có ma sát 4.1. Ma sát trượt, bài toán cân bằng kể tới ma sát trượt  Ma sát trượt: Là lực cản trở chuyển động của hai bề mặt khi chúng trượt qua nhau.  Bài toán cân bằng: Xác định điều kiện cần để một vật cân bằng khi có ma sát trượt, bao gồm việc tính toán lực ma sát cần thiết. 4.2. Ma sát lăn, bài toán cân bằng kể tới ma sát lăn  Ma sát lăn: Là lực cản trở chuyển động của một vật khi nó lăn trên một bề mặt.  Bài toán cân bằng: Xác định điều kiện cần để một vật cân bằng khi có ma sát lăn, bao gồm việc tính toán lực ma sát lăn cần thiết.  TÓM TẮT CHƯƠNG 2 18
Trong Bài này, một số nội dung chính được giới thiệu:  Các khái niệm  Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng đồng quy  Định lý 3 lực đồng quy cân bằng  Khái niệm  Các định lý về ngẫu lực  Ngẫu lực trong cùng mặt phẳng  Véc tơ chính của hệ lực phẳng  Mô men chính của hệ lực phẳng với một điểm  Thu gọn hệ lực phẳng  Điều kiện cân bằng, các phương trình cân bằng của hệ lực phẳng  Ma sát trượt, bài toán cân bằng kể tới ma sát trượt  Ma sát lăn, bài toán cân bằng kể tới ma sát lăn  CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN CHƯƠNG 2 1) Hệ lực phẳng đồng quy là gì và điều kiện nào cần thiết để hệ lực này cân bằng? 2) Định lý ba lực đồng quy cân bằng nêu rõ điều gì và trong điều kiện nào ba lực đồng quy có thể cân bằng? 3) Ngẫu lực là gì và làm thế nào để tính mô men của một lực quanh một điểm cụ thể? 4) Khi phân tích một hệ lực phẳng bất kỳ, các bước chính để thu gọn hệ lực thành một lực và một mô men duy nhất là gì? 5) Ma sát trượt và ma sát lăn khác nhau như thế nào, và chúng ảnh hưởng ra sao đến bài toán cân bằng? 6) Trong bài toán cân bằng có ma sát, các yếu tố nào cần xem xét khi tính toán và xác định điều kiện cân bằng của vật? 19