در این بخش کاملترین و بهترین مقاله در رابطه با نحوه مطالعه و یادگیری آسان استاتیک و مقاومت مصالح ارائه شده است. اگر می خواهید به بهترین شکل و در کمترین زمان درس های استاتیک و مقاومت مصالح که جزو دروس مهم رشته های مهندسی مکانیک، عمران، معماری و ... هستند را یاد بگیرید ادامه این مطلب را بخوانید.
کلیک کنید: مشاهده لیست اساتید خصوصی استاتیک
استاتیک جزو دروس بسیار مهم مهندسی مکانیک و بسیاری از رشته های فنی مهندسی است. در این درس دانشجویان ابتدا با نیرو، گشتاور، نیروهای معادل و دیاگرام جسم آزاد آشنا می شوند. نیرو و گشتاور در این درس بسیار مهم است و دانشجویان تا انتهای ترم با آن سر و کار دارند. در مبحث تعادل ذره و تعادل جسم صلب هم بلد بودن رسم نمودار جسم آزاد اهمیت بالایی دارد. در ادامه در درس استاتیک مهندسی مکانیک مبحث تعادل نقطه، جسم در صفحه و فضا مورد بررسی قرار می گیرد. هر جسمی که حرکت نداشته باشد یا حرکت با سرعت ثابت داشته باشد تعادل دارد. دانشجویان مهندسی مکانیک یاد می گیرند که چگونه تعادل اجسام و سازه ها را بررسی کنند و این مبحث جزو سرفصل های مهم درس است. در ادامه شناسایی سازه های پایدار، ناپایدار، معین و نامعین استاتیکی در صفحه و فضا تدریس می شود. اگر تعداد مجهولات مسئله از تعداد معادلات تعادل بیشتر باشد اصطلاحا گفته می شود که مسئله نامعین استاتیکی است. برای تشخیص مسائل نامعین دانشجو باید انواع تکیه گاهها را هم خوب بشناسد. مبحث بعدی که تدریس می شود حل خرپاهای دوبعدی با استفاده از روش های تحلیل و ترسیمی – آشنایی با حل خرپاهای فضایی و .... است. خرپا مبحث بسیار مهمی است و از دو روش برش زدن و مقطع زدن مورد بررسی قرار می گیرد. در حد دو یا سه جلسه برای خرپا وقت در نظر گرفته می شود.
مشاهده کنید: ویدیوی آموزشی و نمونه فیلم تدریس استاتیک - نوشتن نیرو به فرم برداری در حالت 3 بعدی
نیروهای داخلی در سازه های معین استاتیکی و روش تعیین معادلات مربوطه و ترسیم آنها مبحث دیگری است که جزو سرفصل های درس استاتیک می باشد. رسم نمودار نیروی برشی و گستاور خمشی و تعیین مقطع بحرانی که بیشترین خمش را متحمل می شود در این فصل درس داده می شود. مبحث دیگری که تدریس می شود و کمی از سرفصلهای قبلی فاصله می گیرد و متفاوت است خواص هندسی منحنی ها، سطوح و احجام (مرکز شکل، مرکز ثقل، قضایای گلدن و پاپیوس …) و .... است. دانشجو در این فصل یاد می گیرد مرکز سطح و مرکز حجم و .... را بدست آورد و بارهای گسترده را به بار متمرکز معادل آن تبدیل نماید. این مبحث هم اهمیت زیادی دارد و در درس های دیگر مهندسی مکانیک هم از آن استفاده می شود. تئوری کار مجازی و کاربرد آن در حل مسائل تعادل هم در استاتیک درس داده می شود. روش کار مجازی برای حل بسیاری از مسائل تعادل خصوصا در مبحث قاب ها و ماشین ها کار را آسان می کند. دو مبحث پایانی درس استاتیک که جزوه مباحث و سرفصل های اساسی آن است شناخت نیروی اصطکاک و کاربرد قوانین آن در استاتیک و تحلیل کابل ها (کابل زیر اثر بارهای متمرکز و گسترده – کابل سهمی و زنجیره ای) است. اصطکاک هم در استاتیک و مسائل واقعی اهمیت زیادی دارد و کابل ها هم به وفور در دستگاهها و ماشین های مختلف استفاده می شود.
مطالعه این مقاله هم مفید است: اموزش صفر تا صد استاتیک
در این مقاله به صورت خلاصه 7 راهکار و روش خوب، موثر و کاربردی برای یادگیری بهتر درس استاتیک رشته مهندسی مکانیک ارائه شده است. اگر می خواهید بر درس استاتیک مسلط شوید موارد زیر را مد نظر داشته باشید.
1- سعی کنید مباحث مقدماتی درس استاتیک مانند مبحث بردارها، نحوه محاسبه برآیند بردارها و تجزیه بردارها، ضرب داخلی و خارجی، بردار یکه، دستگاههای مختصات و ... را خوب یاد بگیرید و بر این مباحث مسلط شوید.
2- برای یادگیری بهتر درس استاتیک و یا هر درس دیگری از دروس مهندسی مکانیک در طول ترم درس بخوانید. به هر میزان در طول ترم برای یادگیری بهتر درس وقت بگذارید در نهایت نتیجه بهتری هم خواهید گرفت. مطالبی که با وقت کافی و در طول ترم یاد گرفته می شوند دیرتر هم فراموش خواهند شد.
3- برای یادگیری بهتر درس استاتیک بسیار خوب است که در کلاس های دانشگاه به صورت منظم حاضر شوید و در کلاس به مطالب خوب گوش دهید. در ردیف جلوی کلاس بشینید و با دانشجویان موفق و معدل بالا نشست و برخاست داشته باشید.
حتما بخوانید: آموزش کار مجازی از درس استاتیک به زبان ساده همراه با مثال و فیلم
4- در کلاس های تدریس استاتیک سوال بپرسید و به سوالات دیگر دانشجویان هم خوب گوش دهید. جزوه بنویسید و تحلیل خودتان را برای هر سوالی در جزوه یادداشت نمائید. زیاد سوال بپرسید و از کنار هیچ مبحثی به سادگی رد نشوید.
5- برای درس استاتیک رشته مهندسی مکانیک باید قدرت تحلیل ذهن خودتان را تقویت نمائید. روی مسائل فکر کنید. نمودار جسم آزاد را به درستی رسم کنید و مبحث گشتاور را خیلی زیاد کار کنید. بر معادلات تعادل 100 درصد مسلط شوید.
6- پا به پای کلاس پیش بروید و عقب نیفتید. در طول ترم درس بخوانید. مباحث مهم مانند تعادل، خرپا، قاب ها و ماشین ها، اصطکاک، کار مجازی، رسم نمودار نیروی برشی و گشتاور خمشی، ممان اینرسی، مرکز سطح و ... را بسیار خوب یاد بگیرید.
مطالعه نمائید: آموزش مبحث بردارها از درس استاتیک
7- برای درس استاتیک باید درست تمرین حل کنید. متن درس را کامل که خواندید، سوال را در مقابل خودتان قرار دهید و 10 دقیقه روی آن فکر کنید و حتما هر راه حلی که به نظرتان می رسد را برای آن بنویسید. سپس جواب درست را نگاه کنید و حل خودتان را تصحیح نمائید.
چگونه استاتیک را یاد بگیریم و پاس کنیم؟
برای یادگیری بهتر درس استاتیک رشته مهندسی مکانیک و یا هر رشته دیگری بهتر است این درس در طول ترم خوانده شود. برای درس استاتیک بسیار مهم و لازم است که در طول ترم مطالعه شود. استاتیک درسی است که برای یادگیری به زمان نیاز دارد. برای آموزش بهتر درس استاتیک در کلاس های دانشگاه به صورت مرتب حاضر شوید و با تمرکز بالا به مطالبی که ارائه می شود گوش دهید. اگر احساس می کنید که بعضی از مباحث را اصلا متوجه نمی شوید احتمالا به این دلیل است که ضعف ها و اشکالات پایه ای دارید و باید تلاش خودتان را افزایش دهید. سعی کنید در خودتان علاقه ایجاد کنید و کاربردهای مختلف درس استاتیک را متوجه باشید تا برای یادگیری آن انگیزه بالایی داشته باشید. درس استاتیک پایه ای و مهم است. برای پاس شدن بسیاری از دروس دیگر مانند مقاومت مصالح 1 و 2 و طراحی اجزای 1 و 2 کاملا لازم است که استاتیک را خوب بلد باشید. سعی کنید با مسائل استاتیک درگیر شوید و آنها را خودتان حل کنید. برای هر مبحث از جمله تعادل، خرپا، قاب ها و ماشین ها، اصطکاک و ... حداقل 15 تا 20 تمرین حل کنید. اگر در منزل توانستید تمرینات را خودتان حل کنید و تحلیل کردن را یاد گرفتید در امتحان هم موفق عمل می کنید و درس به راحتی پاس می شود. باید سعی کنید درست تحلیل کردن مسائل استاتیک را یاد بگیرید.
پیشنهاد می شود مطالعه کنید: نحوه حل مسائل و تمرینات خرپا در درس استاتیک و ایستایی
برای اینکه بر درس استاتیک مسلط شوید و بتوانید تمرینات و مسائل آن را به راحتی حل کنید در مرحله اول باید مطالب پایه ای را خوب بلد باشید. باید کار کردن با بردارها و برآیند گیری از بردارها و یا تجزیه بردارها را به خوبی بلد باشید. در درس استاتیک با نیروها بسیار زیاد سر و کار خواهید داشت. نیرو هم یک کمیت برداری است و باید مباحثی مانند نحوه نمایش مولفه های نیرو در حالت های 2 و 3 بعدی، نحوه ارائه نیرو به شکل برداری در حالت 3 بعدی و .... را به خوبی بلد باشید. در مبحث تعادل و بدست آوردن گشتاور خصوصا در حالت 3 بعدی بسیار لازم است نیرو به مولفه های خودش تجزیه شده و به فرم برداری نوشته شود. بنابراین باید به عنوان یک ابزار کار اولیه کار کردن با نیروها و بردارها را بسیار خوب بلد باشید. به عنوان مثال برای بدست آوردن گشتاور نیرو حول یک نقطه از بحث ضرب خارجی بردارها استفاده می شود. در نتیجه باید بر انواع ضرب بردارها هم مسلط باشید. در مبحث کار مجازی Virtual Work باید کار تمام نیروها محاسبه شود و برای محاسبه کار نیرو از تعریف ضرب داخلی بردارها استفاده می شود. پس باید ضرب داخلی را هم خوب بلد باشید. خلاصه اینکه در مبحث بردارها باید پایه خودتان را قوی کنید تا در ادامه درس هر جا لازم شد از این مباحث استفاده نمائید.
در بحث تعادل رسم نمودار جسم آزاد بسیار مهم است. در این زمینه این فیلم خوب را ببینید: فیلم آموزش استاتیک - نحوه رسم نمودار جسم آزاد به زبان ساده برای حل مسائل تعادل استاتیکی
قبل از اینکه بخواهید سراغ مباحث سطح بالا بروید بهتر است مفاهیم و تعاریف پایه ای و مهم استاتیک را خیلی خوب بلد باشید. تعریف نیرو، ذره، جسم صلب و ... مواردی است که باید بلد باشید تا هر جا به آن اشاره شد خیلی خوب بدانید که منظور چیست. به عنوان مثال، جسم صلب به جسمی گفته می شود که تغییر شکل های آن در برابر نیروهای وارده بسیار کم و ناچیز است. برای مسلط شدن بر درس استاتیک باید پایه را محکم بگذارید و این مفاهیم اولیه را خیلی خوب بلد باشید. در درس استاتیک معادلات تعادل تقریبا بیشتر مباحث را پوشش می دهد. به عنوان مثال قاب ها و ماشین ها و حتی مبحث خرپا را با همین معادلات تعادل می توان مورد بررسی قرار داد. علاوه بر بحث خرپا، مباحث دیگری مانند ممان اینرسی و یا گشتاور دوم سطح هم در استاتیک مهندسی مکانیک ارائه می شود که بسیار کاربردی و مهم است. ممان اینرسی در واقع به صورت همزمان اندازه سطح و همچنین نحوه توزیع آن حول یک نقطه یا محور مشخص را در نظر می گیرد.
کلیک کنید: دانلود جزوه و سوال استاتیک
حین رسم نمودار جسم آزاد در درس استاتیک باید تفاوت نیروهای خارجی و نیروهای داخلی را به خوبی بلد باشید. در رسم نمودار جسم آزاد فقط نیروهای خارجی که از طرف محیط و یا تکیه گاهها به جسم وارد می شوند در نظر گرفته می شود. این نکته برای تحلیل خرپا و قاب ها و ماشین ها هم صادق است. در مبحث تحلیل قاب ممکن است لازم باشد اجزای آن را از هم تفکیک کنید. برای اینکه محاسبات شما نتیجه درستی را بدست بدهد باید نمودار جسم آزاد را بدرستی رسم نمائید. باید تمام نیروهای خارجی را در نظر بگیرید و انواع تکیه گاهها را هم بشناسید. برای اینکه بر درس استاتیک مسلط باشید و در این درس نمره بسیار خوبی بگیرید مبحث دیگری که باید مطالعه نمائید مبحث اصطکاک است. حل کردن مباحث مختلف با و بدون در نظر گرفتن نیروی اصطکاک متفاوت خواهد بود. در درس استاتیک در رابطه با زوج نیرو و گشتاور حاصل از آن هم مطالبی ارائه می شود. در حالتیکی دو نیروی هم اندازه و هم راستا که جهت متفاوتی دارند به دو نقطه مختلف از جسم وارد شوند زوج نیرو ایجاد خواهد شد. زوج نیرو بردار آزاد است و اثر خالص آن به صورت گشتاور می باشد. به عنوان نکته پایانی، یکی از مباحث دیگر ارائه شده در استاتیک قضایای پاپوس گلدینوس است.
مشاهده کنید: نمونه فیلم تدریس خصوصی استاتیک - تحلیل قاب Frame Analysis با مثال تشریحی
در این مقاله نکاتی توضیح داده شد که با استفاده از این موارد می توانید بر درس استاتیک مسلط شوید. مطالعه درس در طول ترم، حل تمرینات و مسائل استاتیک و وقت گذاشتن برای آن، حضور مرتب در کلاس های درس، مطالعه درس با علاقه و انگیزه هم می تواند در این زمینه بسیار مفید باشد.
در این بخش در رابطه با چگونگی آموزش درست مقاومت مصالح 1 و نحوه مطالعه، یادگیری و پاس کردن موفقیت آمیز درس مقاومت مصالح 1 مهندسی مکانیک توضیحاتی ارائه شده است. مقاومت مصالح 1 جزو دروس پایه ای و مهم مهندسی مکانیک و بسیاری از رشته های فنی مهندسی است.
برای حل موفقیت آمیز سوالات و مسائل مقاومت مصالح 1 باید ابتدا بر درس استاتیک خوب مسلط باشید. در جلسات اول مقاومت مصالح 1 مطالبی مانند تنش در اعضای یک سازه، تحلیل و طراحی، بارگذاری محوری و تنش عمودی، تنش برشی، تنش لهیدگی در اتصالات و ... مورد بررسی قرار می گیرد. تنش یک تعریف جدید است که دانشجویان برای اولین بار در درس مقاومت مصالح 1 با آن آشنا می شوند. تنش به صورت حاصل تقسیم نیرو بر سطح تعریف می شود. اگر نیرو بر سطح عمود باشد تنش عمودی ایجاد می شود و اگر نیرو بر سطح مماس باشد تنش برشی یا مماسی ایجاد خواهد شد. در درس مقاومت مصالح 1 در مهندسی مکانیک و رشته های دیگر دانشجویان با تنش بسیار سر و کار خواهند داشت و نحوه محاسبه تنش ناشی از انواع نیروها و گشتاورها را یاد می گیرند. وقتی تنش ناشی از نیروها محاسبه می شود لازم است ابتدا نیروهای مورد نظر بدست آید. بنابراین در بسیاری از موارد با استاتیک و مبحث تعادل نیروها برای محاسبه نیروهای مورد نظرمان سر و کار خواهیم داشت. مثلا اگر بخواهید تنش برشی ای که یک پرچ در یک تکیه گاه مشخص تحمل می کند را بدست بیاورید باید ابتدا بتوانید با استفاده از معادلات تعادل و مباحثی که در درس استاتیک یاد گرفته اید نیروهای تکیه گاهی را محاسبه کنید. بنابراین، برای خوب نتیجه گرفتن در درس مقاومت مصالح 1 مهندسی مکانیک و پاس کردن موفقیت آمیز این درس باید ابتدا استاتیک را خوب بلد باشید.
مشاهده کنید: نمونه فیلم تدریس خصوصی مقاومت مصالح 1 - حل مثال از محاسبه تنش در بارگذاری ترکیبی
در بخش های بعدی درس مقاومت مصالح 1 مباحثی مانند تنش در صفحات مایل تحت بارگذاری محوری، تنش تحت شرایط بارگذاری کلی، نمودار تنش کرنش، قانون هوک و مدول یانگ و .... تدریس می شود. برای اینکه بتوانید بر این مباحث مسلط شوید باید در کلاس های دانشگاه به صورت کامل حاضر شوید، تمرینات را انجام دهید و برای یادگیری درس و حل تمرین وقت بگذارید. حتما از همان ابتدای ترم خواندن مقاومت مصالح 1 را شروع کنید. بسیار مهم است درس در طول ترم خوانده شود. بسیار مهم است خودتان برای هر مبحث چند تمرین حل کنید و روی تمرینات تامل و تفکر نمائید. نمودار تنش کرنش بسیار مهم است و در درس های دیگر و در کارهای مهندسی هم مورد استفاده قرار می گیرد. با این مباحث خوب آشنا شوید. کرنش مهندسی هم به صورت نسبت تغییر طول به طول اولیه تعریف می شود. در بخش های بعدی این درس مسائل نامعین استاتیکی، مسائل شامل تغییرات دمایی، نسبت پواسون و ... را یاد خواهید گرفت. تغییر دما هم مانند بارهای خارجی می تواند باعث ایجاد تنش در قطعه گردد و در مقاومت مصالح 1 این مبحث هم بررسی می شود. در بارگذاری چند محوره از نسبت یا ضریب پواسون استفاده زیادی خواهد کرد. به نسبت کرنش جانبی به کرنش محوری نسبت پواسون گفته می شود. باید این مباحث را بسیار خوب بلد باشید.
حتما ببینید: فیلم تدریس خصوصی مقاومت مصالح 1 - مسائل نامعین استاتیکی همراه با افزایش دما
برخی از مباحث دیگر درس مقاومت مصالح 1 شامل اصل سنت و نان، تمرکز تنش، تنش برشی ناشی از پیچش، بررسی اعضای متقارن تحت خمش خالص، تغییر شکل و تنش در ناحیه الاستیک برای اعضای تحت خمش، بارگذاری خمشی خارج از محور، نمودار نیروی خمشی و گشتاور خمشی، نیروهای برشی در تیرها، تنش برشی در اعضای با جداره نازک، تبدیل تنش، تنش های اصلی و بیشترین تنش برشی، دایره مور، معیارهای تسلیم و شکست، طراحی شفت های انتقال قدرت و .... است. همانطور که مشاهده می کنید مباحثی که تدریس می شود بسیار مهم و کاربردی است و بعدا در درس طراحی اجزاء مبحث طراحی با استفاده از این مطالب قابل یادگیری است. پس اگر به مهندسی مکانیک و طراحی مهندسی و .... علاقه مند هستید باید مقاومت مصالح 1 را با دقت بالا آموزش ببینید. با یک برنامه ریزی دقیق پیش بروید و در طول ترم درس بخوانید. برای یادگیری این درس وقت بذارید و تمرین حل کنید. سعی کنید روی تمرینات فکر کنید و خودتان راه حلی بنویسید و سریع سراغ حل سوال نروید. به هر میزان روی تمرینات بیشتر فکر کنید و تمرینات و مسائل متعدد و بیشتری را حل کنید در نهایت بهتر نتیجه خواهید گرفت. در مهندسی مکانیک بسیار مهم است که قدرت تحلیل خودتان را افزایش دهید. با فکر کردن روی مسائل و تمرینات و با تلاش برای ارائه راه حل می توانید این بخش از ذهن خودتان را تقویت نمائید.
کلیک کنید: مشاهده لیست کامل اساتید تدریس خصوصی مقاومت مصالح
به صورت خلاصه می توان گفت که در درس مقاومت مصالح 1 شما در واقع نحوه محاسبه تنش ناشی از اعمال انواع نیروها و گشتاورها و در نهایت نحوه محاسبه تنش در حالت بارگذاری ترکیبی را یاد می گیرید. همانطور که گفته شد، نیروی که بر سطح عمود است باعث ایجاد تنش عمودی می شود. اگر نیرو کششی باشد، تنش را تنش کششی و اگر نیرو فشاری باشد تنش را تنش فشاری می نامیم. تنش کششی را با علامت مثبت و تنش فشاری را با علامت منفی نشان می دهیم. نیرو اگر بر سطح مماس باشد، تنش برشی ایجاد می شود. گشتاور پیچشی باعث ایجاد تنش برشی و گشتاور خمشی باعث ایجاد تنش عمودی می گردد. در حالت بارگذاری ترکیبی ممکن است ترکیبی از این نیروها و گشتاورها وجود داشته باشد و باید تنش ناشی از هر کدام را محاسبه نموده و در نهایت با استفاده از اصل برهم نهی و یا سوپرپوزیشن تنش برشی کل و تنش عمودی کل را محاسبه نمائیم. در درس مقاومت مصالح 1 با مواد نرم و ترد هم آشنا می شوید و نمودار تنش کرنش این دو دسته از مواد اختلاف زیادی با هم دارد. مواد نرم نقطه تسلیم مشخصی دارند در حالیکه مواد ترد معمولا بدون تسلیم شدن، وامانده می شوند. مباحث درس مقاومت مصالح 1 معمولا برای ناحیه الاستیک در نمودار تنش کرنش صادق است.
منبع: ایران مدرس
