Технологическая карта занятия ОП.02 "Техническая Механика" 2024 год
материал

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РБ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РБ
«БУРЯТСКИЙ РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ТЕХНИКУМ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА»

Рассмотрена и одобрена
на заседании ПЦК
преподавателей с/д и мастеров п/о

(наименование ЦК)

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ ЗАНЯТИЙ

ОП. 02 «Техническая механика»

По специальности СПО: 23.02.07 «Техническое обслуживание и ремонт
двигателей, систем и агрегатов автомобилей»

пгт. Онохой, 2024 г.

Протокол № 1 от «04» сентября 2024г.
Предстатель ПЦК

-■/Яковлева Г. В.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ЗАНЯТИЯ

Наименование дисциплины / МДК                         ОП.02 Техническая механика

                                                                                          (в соответствии с утвержденным учебным планом с указанием индекса )

Ф.И.О. преподавателя:          Яковлева Галина Владимировна        

Номер занятия _____________13_______________       Дата______________

                                                  (в соответствии с утвержденным КТП)

Тема занятия:  Центр тяжести тела.  Центр тяжести простых геометрических фигур

                                                                      (в соответствии с утвержденным КТП)

Форма организации занятия:  фронтальная, групповая и индивидуальная

Вид занятия: лекция с элементами беседы

Тип занятия: урок получения новых знаний и первичного закрепления
Методы обучения: проблемного обучения
Технология обучения: компьютерная проникающая (для решения отдельных дидактических задач)        

Дидактическая цель: Создать условия для осознания, осмысления и осмысления блока новой учебной информации. Создать условия для экспериментального подтверждения и проверки существенных теоретических положений.

Цели занятия

Образовательные: Обеспечить изучение и первичное закрепление нового материала и способов деятельности, формирования практических умений; обеспечение знаниями понятия центр тяжести тела, центр тяжести простых геометрических тел.тренинг изученных понятий и алгоритмов. сформировать новые понятия. Обобщение, систематизация, углубление, закрепления полученных теоретических знаний; формирование умения систематизировать изученное,  раскрывать взаимосвязь между изученным теоретическим материалом и явлением в жизни.

Развивающие: развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных развитие способность к анализу; развивать интерес к решению задач;  формировать  творческий подход к решению задач, четкость и организованность, умение оценивать свою деятельность и деятельность своих товарищей. развитие логического  и инженерного мышления.

Воспитательные: выработка  профессионально значимых качеств: самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива при решении поставленных задач при освоении общих компетенций; ответственное отношение к обучению, воспитание инициативности и самостоятельности, преодоление препятствий, навыки сотрудничеств, воспитание интереса к предмету

Образовательные результаты:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.1. Организовывать и проводить работы по техническому обслуживанию и ремонту автотранспорта.

ПК 1.2. Осуществлять технический контроль при хранении, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте автотранспорта.

ПК 1.3. Разрабатывать технологические процессы ремонта узлов и деталей.

          ПК 2.1. Планировать и организовывать работы по техническому обслуживанию и ремонту автотранспорта.

ПК 2.2. Контролировать и оценивать качество работы исполнителей работ.

ПК 2.3. Организовывать безопасное ведение работ при техническом обслуживании и ремонте автотранспорта.

Междисциплинарные/межкурсовые связи: физика, математика, инженерная графика, информатика

Оснащенность занятия: ПК, Интерактивная доска, презентация,

Образовательные ресурсы: электронная презентация, раздаточный материал (тесты, задачи)

Основная литература: Аркуша А. И., Фролов М. И. Техническая механика.- М.,2015г.

Дополнительная литература: 1. Олофинская В. П. Техническая механика: Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2015. – 349с., ил.

2. Ушакова О.А. Активизация творческой деятельности и развития познавательного интереса студентов при изучении дисциплины «Техническая механика»

Интернет-ресурсы: http// www.teoretmeh.ru//

СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ(основные структурные составляющие указаны в Положении «Об учебном занятии»)

ХОД ЗАНЯТИЯ

Дидактический материал

2.Мотивационная часть урока. В виде «интеллектуальной разминки».Предлагается ответить на вопрос: почему падающая башня в итальянском городе Пиза не падает, несмотря на свой наклон?

Проводится побуждающийдиалог, который направлен на осознание проблемы. В процессе общения обучающиеся  выдвигают гипотезы решения проблемы.

3. Актуализация и фиксирование затруднения в пробном действии.

- Проверим свои предположения,  теперь давайте рассмотрим следующие случаи равновесия тел.

1. Предел устойчивости тела, стоящего на наклонной плоскости. (оценка угла наклона, определяемый геометрически: L / 2h).

Вывод: Чем больше L, тем ниже 

располагается центр тяжести тела (т.е. меньше h), и тем устойчивей

тело на опоре.

2.Равновесие жестяной полоски на острие карандаша. Нарушится ли равновесие, если согнуть один из концов полоски?

Вывод: Центр тяжести уравновешенной полоски совпадает с точкой опоры. Если согнуть, например, правый конец полоски, то центр ее тяжести С переместится влево (рис.) и не будет совпадать с точкой опоры, полоска упадет.

Раскрытие актуальности понятия «центра тяжести»  в профессиональной деятельности.

При создании машин, механизмов и различных конструкций важно знать, при каких условиях они будут устойчивыми, т.е. находиться в равновесии. Равновесие тела неразрывно связано с его центром тяжести. Определение центра тяжести тел и выяснение устойчивости их положения имеет большое практическое значение.

Центр тяжести автомобиля - это условная точка, в которой сосредоточивается весь его вес. Расположение центра тяжести оказывает большое влияние на устойчивость и управляемость автомобиля, что должен всегда учитывать водитель автомобиля. Расположение центра тяжести по высоте зависит от характера и веса груза. Например, если легковой автомобиль нагружен грузом, расположенным только в кузове, то его центр тяжести будет значительно ниже, чем при перевозке груза на багажнике, расположенном над крышей. Однако независимо от характера груза и его размещения центр тяжести груженого автомобиля будет всегда выше, нежели у ненагруженного. Поэтому мнение, что нагруженный автомобиль более устойчив и тем более против опрокидывания - ошибочно. 

4.Познавательная часть урока.

Теоретический материал.

Сила, с которой тела притягиваются к Земле, называется силой тяжести.

Сила тяжести — равнодействующая сил притяжения к Земле, она распределена по всему объему тела. Силы притяжения, приложенные к частицам твердого тела, образуют систему сил, линии действия которых сходятся в центре Земли. Поскольку радиус Земли значительно больше размеров любого земного тела, силы притяжения можно считать параллельными.

Как бы мы ни поворачивали тело, не изменяли его положение в пространстве, силы тяжести его отдельных частиц останутся параллельными друг другу (вертикальными): относительно тела они будут поворачиваться вокруг своих точек приложения, сохраняя свою параллельность и численное значение. Но при повороте равнодействующая параллельных сил всегда проходит через одну и ту же точку – центр тяжести системы паралле6льных сил. Отсюда следует, что центр тяжести находится в совершенно определенной для каждого тела точке и не изменяет своего положения относительно этого тела при изменении положения самого тела.

Центром тяжести тела называется центр параллельных сил тяжести всех элементарных частиц тела.

Любое тело состоит из большого количества элементарных частиц. Центр тяжести есть геометрическая точка, которая может лежать вне тела (кольцо, цилиндр с отверстием).

Очень часто приходится определять центры тяжести геометрических плоских фигур сложной формы.

 Координаты центра тяжести вычисляются по формулам: 

;                       

 Координаты центра тяжести обозначаются : 

Для вычисления координат центра тяжести геометрических плоских фигур используются следующие методы:

1. метод симметрии:

• если однородное тело имеет ось симметрии , то центр тяжести лежит на оси симметрии;
• если однородное тело имеет две оси симметрии , то центр тяжести лежит в точке их пересечения;
• центр тяжести однородного тела вращения лежит на оси вращения.

2. метод разбиения: сложные сечения разделяем на минимальное количество простых частей, положение центров тяжести которых, легко определить;
3. метод отрицательных площадей: полости (отверстия) рассматриваются как часть сечения с отрицательной площадью.

Иногда при решении задач следует применять одновременно разные методы определения координат центра тяжести.

Экспериментальные методы определения центра тяжести (слайд)

1.  Метод подвешивания.

2.  Метод взвешивания. (Приложение 1)

Изучение формул (слайд) расчета центра тяжести основных плоских фигур (приложение 2).

Последовательность решения задачи

1. В соответствии с заданием начертить чертеж фигуры сложной формы в масштабе и проставить ее размеры.

2. Разбить чертёж фигуры на простейшие составные части, показать центр тяжести каждой из них.

3. Провести оси координат так, чтобы они охватывали всю фигуру (если фигура не симметричная, желательно располагать плоскую фигуру в первой четверти системы координатных осей).

Рассмотрение представленного примера решения (слайд) (приложение 3).

5. Первичное закрепление

1.  Что называется центром тяжести?

2. Где находится центр тяжести симметричной фигуры?

3. Как находится центр тяжести сложной фигуры?

4. Может ли находиться центр тяжести вне тела?

Обратим внимание на следующее: 

1. От удачного выбора начала координат зависят и простота, и скорость решения задачи. Значит, об этом стоит подумать. 

2. Выбрав начало координат в другой точке, и определив положение центра тяжести тела относительно новой системы координатных осей, всегда можно проверить правильность полученного ранее результата. 

6. Самостоятельная работа с самопроверкой по образцу.

Решение  задач на определение центра тяжести и анализ результата решения по правдоподобию числового результата,в анализе решения с точки зрения подтверждения теоретических положений и технических приложений.

Рефлексия учебной деятельности.
Чему мы научились на уроке? с каким новым понятием познакомились? Как вы оцениваете свою деятельность на уроке?
7. Домашнее задание.  Л.8, контрольные вопросы, стр. 65. Решение задач по выбранному варианту. (Приложение 4)

Приложение1

Метод взвешивания состоит в том, что сначала определяется вес тела, например автомобиля. Затем на весах определяется давление заднего моста автомобиля на опору. Составив уравнение равновесия относительно какой- либо точки, например оси передних колес, можно вычислить расстояние от этой оси до центра тяжести автомобиля.

Приложение 2

Приложение 3

Пример 1. Определить координаты центра тяжести плоской фигуры, если известно, что  a = 40 см, b =100 см, r = 20 см.

Решение:

1. Разбиваем чертёж фигуры на простейшие составные части: прямоугольник, треугольник, полукруг, обозначаем центр тяжести каждой из них и располагаем чертёж фигуры в первой четверти координатных осей (рис.1).

Рис. 1 - Разбиение на части

Площади сечения простейших фигур

для прямоугольника  А1 = 40 ⋅ 60 = 2400 см2

для треугольника  А2 = 40 ⋅ 40 / 2 = 800 см2

для полукруга  А1 = π ⋅ 202 / 2 = 628 см2

2.Центры тяжестей рассматриваемых частей фигуры имеют следующие координаты:

для прямоугольника  х1 = 30 см,  y1 = 20 см;

для треугольника  х2 = 60+40/3=73,3 см,  y2 = 40/3=13,3 см; 

для полукруга  х3 = 40 см,  y3 = 40-4·20/(3·π) =31,5 см.

3. Вычисляем координаты центра тяжести фигуры по формулам

Хс = (2400⋅30 + 800⋅73,3 - 628⋅40) / (2400 + 800 - 628) = 41 см

Yc = (2400⋅20 + 800⋅13,3 - 628⋅31,5) / (2400 + 800 - 628) = 15,1 см

Ответ: С (41;15,1)

Проверка: (используется иной случай разбиения).

Хс = (4000⋅50 - 800⋅86,7 - 628⋅40) / (4000 - 800 - 628) = 41 см

Yc = (4000⋅20 - 800⋅26,7 - 628⋅31,5) / (4000 - 800 - 628) = 15,1 см

Ответ: С (41;15,1)

Приложение 3

(продолжение)

Пример2. Определить координаты центра тяжести составного сечения, состоящего из листа и прокатных профилей.

Решение.

1. Выбираем оси координат, так как показано на рисунке.
2. Обозначим фигуры номерами и выпишем из таблицы необходимые данные:

1. – швеллер №10; высота h=100 мм; ширина b=46 мм; площадь сечения ;
2. - двутавр №16; высота h=160 мм; ширина b=81 мм; площадь сечения ;
3. – лист 5х100; толщина 5 мм; ширина 100 мм.

3. Вычисляем координаты центра тяжести каждой фигуры. Составное сечение симметрично, поэтому центр тяжести находится на оси симметрии и координата XС=0. Результаты вычислений заносим в таблицу

4. Вычисляем координаты центра тяжести фигуры по формулам:

Ответ: С(1; 10)

Приложение 4