Το μάθημα περιέχει την απαιτούμενη ύλη για τη μελέτη βασικών προβλημάτων κίνησης στερεού σώματος. Η ύλη του μαθήματος ξεκινάει από το υλικό σημείο, και επεκτείνει σε σύστημα υλικών σημείων και των απαραμόρφωτων στερεών. Συνεπώς, με την ολοκλήρωση των παραδόσεων οι φοιτητές θα πρέπει :
- να αναγνωρίζουν τις βασικές έννοιες της κινηματικής και δυναμικής μηχανικής
- να κατανοούν τις βασικές αρχές της κίνησης στερεού σώματος.
- να αναλύουν τους μηχανισμούς που υπόκεινται σε δυναμικές καταπονήσεις
- να αξιολογούν και να βελτιώνει δυναμικά συστήματα.
Το μάθημα διαιρείται στις παρακάτω ενότητες:
- Κινηματική και δυναμική υλικού σημείου και συστήματος υλικών σημείων
- Κινηματική και δυναμική απαραμόρφωτου σώματος
- Μελέτη Μηχανικών Ταλαντώσεων.
Η διδασκαλία ξεκινάει με την ενότητα της κινηματικής και δυναμικής υλικού σημείου, στις οποίες αναπτύσσονται βασικές έννοιες όπως:
- Ευθύγραμμη κίνηση ενός υλικού σημείου
- Καμπυλόγραμμη κίνηση Υλικού σημείου σε καρτεσιανές συντεταγμένες
- Καμπυλόγραμμη κίνηση Υλικού σημείου σε περιστρεφόμενα συστήματα αναφοράς, Coriolis
- Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα
- Ορμή και στροφορμή
- Συντηρητικά συστήµατα, διατήρηση της ενέργειας, εξισώσεις Euler
- Εξισώσεις Lagrange
- Ώση, Ωστική Κίνηση και κρούση
- Κίνηση Κέντρου μάζας
- Διατήρησης ορμής
Στην ενότητα Κινηματική και Δυναμική απαραμόρφωτου σώματος, αναπτύσσονται έννοιες όπως:
- Μεταφορική και περιστροφική κίνηση απαραμόρφωτου σώματος
- Γενικευμένη επίπεδη κίνηση
- Στιγμιαίο κέντρο περιστροφή
- Κίνηση γύρω από σταθερό σημείο
- Χωρική Κίνηση
- Περιστρεφόμενα συστήματα αναφοράς.
- Κινηματική ανάλυση μηχανισμών
- Αρχη D’Alembert,
- Αρχή έργου και ενέργειας
- Αρχή διατήρησης της ενέργειας
- Αρχή της ώσης και της ρομής
- Ωστική κίνηση και κρούση
- Μαζικές ροπές αδράνειας
Η ενότητα Μηχανικές Ταλαντώσεις, καλύπτει την παρακάτω θεματολογία:
- Βαθμοί Ελευθερία και μέσα ελαστικών παραμορφώσεων
- Αρμονικός ταλαντωτής χωρίς απόσβεση
- Αρμονικός ταλαντωτής με απόσβεση
- Εξαναγκασμένη ταλάντωση
- Εφαρμογές
Η ανωτέρω θεματολογία τεκμηριώνεται με σειρά από ασκήσεις που παρουσιάζονται ενδιάμεσα στις διαλέξεις θεωρίας.
Απαιτούμενες γνώσεις: Μηχανική Ι, Απειροστικός Λογισμός Ι.