Karta przedmiotu

Mechanika

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2024/2025

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria w medycynie

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Konstrukcji Maszyn

Kod zajęć:

14853

Status zajęć:

obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 2 / W30 C30 / 5 ECTS / E

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr hab. inż. prof. PRz Stanisław Noga

Terminy konsultacji koordynatora:

na stronie: https://snoga.v.prz.edu.pl/konsultacje

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Celem kształcenia jest zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami mechaniki w zakresie statyki ciał sztywnych, kinematyki i dynamiki układu punktów materialnych i ciał sztywnych oraz podstawowych zagadnień z zakresu teorii drgań.

Ogólne informacje o zajęciach:
Zapoznanie studentów z podstawową wiedzą z zakresu statyki układów fizycznych, podstawową wiedzą z zakresu kinematyki i dynamiki układu punktów materialnych oraz ciał sztywnych. Ponadto omówione będą zagadnienia dotyczące drgań ukłaów o jednym stopniu swobody. Zdobyta wiedza pozwoli analizować zagadnienia inżynierskie w omówionym zakresie w układach i urządzeniach biomedycznych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Leyko J.	Mechanika Ogólna. Tom I i II	PWN, Warszawa.	1997
2	Engel Z., Giergiel J.	Mechanika Ogólna. Tom I i II	PWN, Warszawa.	1990
3	Hendzel Z., Żylski W.	Mechanika ogólna. Cz. I, II, III	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskie.	2010

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Giergiel J.l, Uhl T.	Zbiór zadań z mechaniki ogólnej	PWN.	1998
2	Nizioł J.	Metodyka rozwiązywania zadań z mechaniki	WNT, Warszawa.	2009
3	Hendzel Z., Żylski W.	Mechanika Ogólna. Cz. I, II, III	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2010
4	Noga S., Strojny P., Witowski W.	Mechanika techniczna. Mechanika ogólna, materiały pomocnicze	OWPRz, Rzeszów.	2015

Literatura do samodzielnego studiowania
1	Misiak J.	Mechanika ogólna	WNT.	2009
2	Noga S., Strojny P., Witkowski W.	Mechanika techniczna. Mechanika ogólna, materiały pomocnicze	OWPRz, Rzeszów.	2015

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Student spełnia wymagania określone w regulaminie studiów

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Zna podstawy rachunku wektorowego, różniczkowego i całkowego.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umie posługiwać się aparatem matematycznym w zakresie podstaw rachunku wektorowego. Umiejetność pozyskiwania informacji z literatury, umiejętność samokształcenia się, umiejętność rozwiązywania układów

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Współpracuje w grupie, wspólnie analizuje i rozwiązuje zadania. Rozumie potrzeby ciągłego dokształcania się.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
MEK01	posiada podstawową wiedzę z zakresu statyki ciał nieodkształcalnych oraz tarcia w układach fizycznych i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	kolokwium, aktywność podczas ćwiczeń, egzamin cz. pisemna	K-W02+ K-W05++	P6S-WG P6S-WK
MEK02	posiada podstawową wiedzę z zakresu kinematyki nieodkształcalnych ciał materialnych i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	kolokwium, aktywność podczas ćwiczeń, egzamin cz. pisemna	K-W02+ K-W05++	P6S-WG P6S-WK
MEK03	posiada podstawową wiedzę z zakresu dynamiki nieodkształcalnych ciał materialnych i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	egzamin cz. pisemna, aktywność podczas ćwiczeń	K-W02+ K-W05+	P6S-WG P6S-WK
MEK04	posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii drgań układów o jednym stopniu swobody i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	egzamin cz. pisemna, aktywność podczas ćwiczeń	K-W02+ K-W05+	P6S-WG P6S-WK
MEK05	potrafi pozyskiwać informacje z literatury oraz innych źródeł, także w języku angielskim, w zakresie mechaniki, potrafi, dokonywać interpretacji, wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie, posiada umiejętność samokształcenia się i rozumie potrzebę dokształcania się w zakresie mechaniki	wykład, ćwiczenia rachunkowe	kolokwium, egzamin cz. pisemna, aktywność podczas zajęć	K-U01++ K-U04+ K-U09++	P6S-UK P6S-UO P6S-UU P6S-UW
MEK06	potrafi rozwiązywać zadania z zakresu zagadnień statyki, tarcia, kinematyki i dynamiki ciał sztywnych oraz drgań układów o jednym stopniu swobody i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%.	ćwiczenia rachunkowe	egzamin cz. pisemna, kolokwium, aktywność podczas ćwiczeń	K-W05+ K-U04+	P6S-UK P6S-WG
MEK07	potrafi ocenić przydatność rutynowych metod służących do rozwiązywania prostych zadań z zakresu mechaniki oraz teorii drgań i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%	ćwiczenia rachunkowe	egzamin cz. pisemna, kolokwium, aktywność podczas ćwiczeń	K-W02+	P6S-WG P6S-WK
MEK08	rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się, potrafi organizować proces uczenia się innych osób.	ćwiczenia rachunkowe, wykład	obserwacja wykonawstwa	K-U09++ K-K01++	P6S-KO P6S-UO P6S-UU

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Wprowadzenie do przedmiotu : istota mechaniki, aksjomaty statyki, więzy i ich reakcje, wektor siły i jego analityczny zapis.	W01, W02,	MEK01 MEK05 MEK08
2	TK02	Zbieżny układ sił, analityczne równania równowagi statycznej. Moment siły.	W03	MEK01 MEK05 MEK08
2	TK03	Moment ogólny układu sił względem bieguna i osi. Moment siły wypadkowej, zmiana bieguna momentu. Teoria par sił. Konstrukcja Poinsota.	W04, W05	MEK01 MEK05 MEK08
2	TK04	Płaski dowolny układ sił, redukcja i równowaga statyczna. Obciążenie skupione i rozłożone. Przestrzenny dowolny układ sił, redukcja i równowaga statyczna. Środek sił równoległych.	W06, W07, W08,	MEK01 MEK05 MEK08
2	TK05	Tarcie suche, tarcie cięgien, tarcie toczenia.	W09, W10	MEK01 MEK05 MEK08
2	TK06	Kinematyka ciała sztywnego. Wiadomości wprowadzające. Ruch postępowy i obrotowy ciała. Parametry kątowe i liniowe punktu. Wektor prędkości i przyspieszenia dowolnego punktu układu.	W11, W12, W13	MEK02 MEK05 MEK08
2	TK07	Analiza ruchu płaskiego ciała sztywnego. Prędkość dowolnego punktu, chwilowy środek prędkości, przyspieszenie dowolnego punktu, twierdzenie o rzutach prędkości.	W14, W15	MEK02 MEK05 MEK08
2	TK08	Wprowadzenie do dynamiki, pojęcia podstawowe. Drgania układu o jednym stopniu swobody, modele dyskretne, drgania swobodne i wymuszone. Częstość drgań własnych, rezonans drgań, charakterystyka amplitudowo-częstościowa i fazowo-częstościowa.	W16, W17, W18, W19	MEK03 MEK04 MEK05 MEK08
2	TK09	Dynamika układu punktów materialnych, środek masy i jego współrzędne, różniczkowe równanie ruchu środka masy układu. Energia kinetyczna i praca, twierdzenie o energii układu punktów materialnych.	W20, W21,	MEK03 MEK05 MEK08
2	TK10	Geometria mas, masowe momenty bezwładności, masowe momenty dewiacji, promienie bezwładności, główne i centralne osie bezwładności. Tensor bezwładności	W22, W23,	MEK03 MEK05 MEK08
2	TK11	Wektor krętu układu punktów materialnych określony względem bieguna nieruchomego oraz osi, zmiana tego wektora w czasie.	W24, W25	MEK03 MEK05 MEK08
2	TK12	Dynamika ciała sztywnego, ruch postępowy ciała, ruch obrotowy ciała, różniczkowe równania ruchu, energia kinetyczna i praca.	W26, W27	MEK03 MEK05 MEK08
2	TK13	Ruch płaski ciała, różniczkowe równania ruchu, energia kinetyczna i praca.	W28, W29	MEK03 MEK05 MEK08
2	TK14	Dynamika układu ciał. Energia kinetyczna układu ciał, praca elementarna i całkowita. Twierdzenie o energii kinetycznej dla układu ciał.	W30	MEK03 MEK05 MEK08
2	TK15	Pojęcia podstawowe, twierdzenie o rzucie wektora sumy, twierdzenie o trzech siłach.	C01, C02	MEK01 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK16	Równowaga statyczna zbieżnych układów sił.	C03, C04,	MEK01 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK17	Równowaga statyczna płaskich dowolnych układów sił.	C05, C06	MEK01 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK18	Równowaga statyczna przestrzennych dowolnych układów sił.	C07, C08, C09, C10	MEK01 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK19	Prawa tarcia w układach mechanicznych.	C11, C12,	MEK01 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK20	Kinematyka ruchu postępowego i obrotowego ciała.	C13, C14	MEK02 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK21	Kinematyka ruchu płaskiego ciała, wektor prędkości i przyspieszenia wybranego punktu ciała	C15, C16, C17, C18	MEK02 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK22	Drgania wzdłużne, giętne, skrętne układu dyskretnego, częstości własne.	C19, C20	MEK04 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK23	Sztywność zastępcza, drgania wymuszone, rezonans drgań, charakterystyki.	C21, C22	MEK04 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK24	Dynamika układu punktów materialnych. Różniczkowe równania ruchu środka masy układu.	C23, C24	MEK03 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK25	Momenty bezwładności i dewiacji figur płaskich.	C25, C26	MEK03 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK26	Różniczkowe równania ruchu postępowego i obrotowego ciała. Energia kinetyczna i praca.	C27, C28	MEK03 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08
2	TK27	Różniczkowe równania ruchu płaskiego ciała. Energia kinetyczna i praca. Dynamika układów ciągłych, twierdzenie o energii.	C29, C30	MEK03 MEK05 MEK06 MEK07 MEK08

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)	Przygotowanie do kolokwium: 4.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 8.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 8.00 godz./sem. Inne: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 2)	Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 4.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 2)	Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 4.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Egzamin pisemny. Do egzaminu może przystąpić student posiadający zaliczenie z ćwiczeń. Egzamin pisemny weryfikuje osiągnięcie przez studenta założonych efektów kształcenia dla modułu zajęć Mechanika (wiedza teoretyczna z zakresu zagadnień statyki, tarcia, kinematyki, dynamiki i teorii drgań układów o jednym stopniu swobody oraz umiejętność rozwiązywania zadań z dynamiki i teorii drgań układów o jednym stopniu swobody). W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się indywidualny tryb przeprowadzenia egzaminu.
Ćwiczenia/Lektorat	Zaliczenie na podstawie aktywności na zajęciach oraz pozytywnych ocen z kolokwium. Kolokwium weryfikuje osiągnięcie przez studenta założonych efektów kształcenia dla modułu zajęć Mechanika (umiejętność rozwiązywania zadań ze statyki i tarcia oraz kinematyki)
Ocena końcowa	Ocena końcowa z przedmiotu ustalana jest na podstawie średniej ważonej z wagą 0.4 dla oceny z ćwiczeń i wagą 0.6 dla oceny z egzaminu. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się indywidualny tryb uzyskania oceny końcowej z przedmiotu.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : tak

Dostępne materiały : kalkulator, tablice matematyczno-fizyczne

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1	M. Korkosz; S. Noga; T. Rogalski	Analysis of the mechanical limitations of the selected high-speed electric motor	2023
2	S. Noga; D. Nowak; T. Rogalski; P. Rzucidło	The use of vision system to determine lateral deviation from landing trajectory	2023
3	P. Bałon; B. Kiełbasa; S. Noga; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak	Analytical and Numerical Analysis of Injection Pump (Stepped) Shaft Vibrations Using Timoshenko Theory	2022
4	K. Maciejowska; S. Noga; T. Rogalski	Vibration analysis of an aviation engine turbine shaft shield	2021
5	S. Noga; J. Prusik; T. Rogalski; P. Rzucidło	Unmanned aircraft automatic flight control algorithm in an Immelmann manoeuvre	2021
6	W. Kamycki; S. Noga	Application of the Thin Slice Model for Determination of Face Load Distribution along the Line of Contact and the Relative Load Distribution Measured along Gear Root	2020