Ders Öğretim Planı. Dersin Kodu Dersin Adı Dersin Türü Yıl Yarıyıl AKTS STATICS Zorunlu 1 2 5

Transkript

1 Ders Öğretim Planı Dersin Kodu Dersin Adı Dersin Türü Yıl Yarıyıl AKTS STATICS Zorunlu Dersin Seviyesi Lisans Dersin Amacı Statik ile ilgili kavramları tanıması ve bu kavramları ilgili problemlerde kullanması becerisini elde etmesidir. Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri Prof. Dr. Hasan YILDIZ and Assoc. Prof. Dr. Yeliz PEKBEY Öğrenme Çıktıları 1 Yaygın kullanılan birim sistemlerinin (SI ve US) öğrenilmesi 2 Yer, kuvvet ve momentleri tanımlamak için vektörlerin kullanılmasını öğrenmek 3 Toplama, çıkarma, skaler ve vektörel çarpım operatörlerini öğrenme ve kullanabilme becerisi 4 Kuvvet sistemleri ve bileşkeyi anlayabilme ve bu büyüklükleri hesaplayabilme 5 Parçacık ve katı cisim serbest cisim diyagramlarını kullanarak denge denklemlerinin yazılması 6 Yapısal elemanlarda (kafes, çerçeve, kiriş) iç yüklerin hesaplanması 7 Sürtünme konusundaki problemleri anlayabilme ve ilgili problemleri çözme becerisi 8 Üç boyutlu cisim ve kesitlerin kütle ve ağırlık merkezlerinin bulunması 9 Eylemsizlik Momentleri ilgili problemleri çözme becerisi Öğrenim Türü Örgün Öğretim Dersin Ön Koşulu Olan Dersler Yok Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar Yok Dersin İçeriği Birimler, Vektörel işlemler, Parçaçık dengesi, Bileşke kuvvet ve moment, Katı cisim dengesi, İç kuvvetler, Eylemsizlik momentleri.

2 Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği Haf Teorik Uygulama Laborat ta uvar 1 STATİĞE GİRİŞ : mekanik, temel kavramlar, ölçü birimleri, sayısal hesaplar, genel analiz yöntemleri 2 VEKTÖRLER: Skaler ve vektörel işlemler, skaler, vektörel çarpım, kuvvet ve moment vektörleri, kuvvet çifti ve vida tanımları 3 KUVVET SİSTEMLERİ: Bileşke kuvvet, bileşke moment ve vida tanımı ve hesaplamaları, iki (düzlemsel) ve üç boyutlu sistemlerde kuvvet tipleri 4 KUVVET SİSTEMLERİ: Bir kuvvetin bir noktadan başka bir noktaya taşınması, bir cisme etki eden kuvvet ve momentlerin belirli bir noktaya indirgenmesi 5 DENGE: Destek tipleri ve reaksiyon kuvvetleri, serbest cisim diyagramının çizilmesi, parçacık denge koşulu, iki ve üç boyutlu parçacıkların denge denklemleri 6 DENGE: Rijit cisimlerin denge koşulu, rijit cisimlerin serbest cisim diyagramlarının çizilmesi, iki ve üç boyutlu rijit cisimlerin denge denklemleri 7 YAPISAL ANALİZ: Basit kafes sitemleri, düğüm noktaları yöntemi, kesim yöntemi, uzay kafes sistemler, sıfır ve iki kuvvet elemanları 8 YAPISAL ANALİZ: Çerçeveler ve makinalar, çerçevelerdeki iç kuvvetler 9 YAPISAL ANALİZ: Kirişler, kirişlerdeki eksenel kuvvet, kesme kuvveti ve eğilme momentinin hesaplanması, diyagramlarının çizilmesi, yayılı yük, kesme kuvveti ile eğilme momenti arasındaki ilişkiler, kablolar 10 GEOMETRİK MERKEZ: Bir cismin geometrik, kütle ve ağırlık merkezlerinin tanımı, bir, iki ve üç boyutlu cisimlerin geometrik merkezlerinin hesaplanması, Pappus ve Guldinus teoremleri, akışkan basıncı 11 Ara Sınav 12 KÜTLE VE AĞIRLIK MERKEZİ: Parçacık sisteminin kütle ve ağırlık merkezi, bir, iki ve üç boyutlu cisimlerin kütle ve ağırlık merkezlerinin hesaplanması, bileşik cisimlerin kütle ve ağırlık merkezlerinin hesaplanması 13 SÜRTÜNME: Kuru sürtünme, kinetik ve kinematik sürtünme ve katsayıları, kamalar, vida ve kayışlardaki sürtünme kuvvetleri Küçük Sınav leri nin Arasınav rinin 14 EYLEMSİZLİK MOMENTLERİ: Alan eylemsizlik

3 momentlerinin tanımı, paralel eksenler teoremi, bileşik alanların eylemsizlik momentlerinin hesaplanması, 15 EYLEMSİZLİK MOMENTLERİ: çarpım ve polar eylemsizlik momentleri, eğik eksenlere göre eylemsizlik momentlerinin hesaplanması, Mohr çemberi, kütle eylemsizlik momenti, eylemsizlik yarıçapı 16 Final Sınavı Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar DERS KİTABI: 1. Hibbeler, R.C.: Engineering Mechanics: Statics, Prentice Hall, New Jersey, YARDIMCI KİTAP Statics, 5th ed., John Wiley, New York, Beer, F.P., Johnston, Jr., E.R., Eisenberg, E.R., Staab, G.H.: V 7th ed., Mc-Graw Hill, New York, Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir. Değerlendirme Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri Adet Değer Ara Sınav 1 50 Quiz Ödev leri için Bireysel Çalışma 8 25 TOPLAM 100 Yarıyıl(Yıl) Sonu Etkinlikler Adet Değer Final Sınavı TOPLAM 100 Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 40 Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 60 TOPLAM 100 Dersin Sunulduğu Dil İngilizce Staj Durumu Yok İş Yükü Hesaplaması Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat) Derse Katılım 14 1,5 21

4 Gösterme Ödev leri için Bireysel Çalışma 8 2,5 20 Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma Quiz için Bireysel Çalışma TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat) 150 Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ PÇ ÖÇ1 4 2 ÖÇ2 4 2 ÖÇ3 4 2 ÖÇ ÖÇ5 4 2 ÖÇ ÖÇ ÖÇ ÖÇ * Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek Description of Individual Course Units Course Unit Code Course Unit Title Type of Course Unit Year of Study Semester Nu STATICS Compulsory 1 2 Level of Course Unit First Cycle Objectives of the Course Objectives of this course are: having the students ability to understand concepts of Statics and using these concep Name of Lecturer(s) Prof. Dr. Hasan YILDIZ and Assoc. Prof. Dr. Yeliz PEKBEY Learning Outcomes 1 understand the commonly used systems of units (SI and US), 2 learn to define and use vectors to describe position, forces and moments 3 understand and use the vector operations: addition, substraction, dot and cross product 4 understand force system resultans

5 5 develop free body diagrams of a particle and rigid body 6 determine internal forces in structural members 7 learn the effects of and how to model friction 8 learn center of gravity and centroid 9 learn how to determine the centroid and moments of inertia of a body Mode of Delivery Face to Face Prerequisites and co-requisities None Recommended Optional Programme Components None Course Contents Measurements, units (SI and US), accuracy and precision, Vector operations, Equilibrium of a particle, Force sy body, Internal forces, Center of gravity and centroid, Moments of inertia Weekly Detailed Course Contents We Theoretical Practice Labora ek tory 1 Introduction to Statics : Mechanics, basic concepts, unit systems, numerical calculations, general analysis methods 2 VECTORS: Scaler and vector operations, dot and cross products, force and moment vectors, couple and wrench definitions 3 FORCE SYSTEMS: Resultant force and resultant moment, wrench calculations, force types in 2D (planar) and 3D systems 4 FORCE SYSTEMS: Transfering a force from one point to another, reducing the forces and moments acting on a body to a specific point 5 EQUILIBRIUM: Support types and reactions, drawing free body diagram, particle equlibrium condition, particle equilibrium equations in 2D and 3D 6 EQUILIBRIUM: Rigid body equlibrium condition, drqwing free body diagrams for rigid objects, rigid body equilibrium equations in 2D and 3D Quiz s

6 7 STRUCTURAL ANALYSIS: Simple truss systems, method of joints, method of sections, space trusses, zero and two force members 8 STRUCTURAL ANALYSIS: Frames, machines, internal forces in frames 9 STRUCTURAL ANALYSIS: Beams, calculation and drawing of normal, shear forces and bending moments diagrams in beams, distributed forces, relationship between shear force and bending force, cables 10 CENTROIDS: Definition of centroid, center of mass and senter of gravity of an abject,, centroid calculations of one, two and three dimensional objects, Pappus and Guldinus theorems, fluid pressure 11 Midterm exam 12 CENTER OF MASS AND CENTER OF GRAVITY: Center of mass and center of gravity of a particle system, calculation of center of mass and center of gravity of one, two and three dimensional objects, center of mass and center of gravity of composite bodies 13 FRICTION: Dry friction, kinetic and kinematic fricition coefficients, wedges, friction forces in screws and belts 14 MOMENTS OF INERTIA: Definiton of area moments of inertia, parallel axes theorem, moments of inertia od composite areas 15 MOMENTS OF INERTIA: Product and polar moments of inertia, moment of inertia about rotated axes, Mohr circles, mass momnet of inertia, radiıus of gyration 16 Final Exam Homework s Midterm s Recommended or Required Reading TEXTBOOK: 1. Hibbeler, R.C.: Engineering Mechanics: Statics, Prentice Hall, New Jersey, RECOMMENDED B Statics, 5th ed., John Wiley, New York, Beer, F.P., Johnston, Jr., E.R., Eisenberg, E.R., Staab, G.H.: V 7th ed., Mc-Graw Hill, New York, Planned Learning Activities and Teaching Methods Activities are given in detail in the section of "Assessment Methods and Criteria" and "Workload Calculation" Assessment Methods and Criteria Term (or Year) Learning Activities Quantity Weight

7 Midterm Examination 1 50 Quiz Individual Study for Homework s 8 25 SUM 100 End Of Term (or Year) Learning Activities Quantity Weight Final Examination SUM 100 Term (or Year) Learning Activities 40 End Of Term (or Year) Learning Activities 60 SUM 100 Language of Instruction English Work Placement(s) None Workload Calculation Activities Number Time (hours) Total Work Load (hours) Attending Lectures Demonstration Individual Study for Homework s Individual Study for Mid term Examination Individual Study for Final Examination Individual Study for Quiz TOTAL WORKLOAD (hours) 150 Contribution of Learning Outcomes to Programme Outcomes LO1 4 2 LO2 4 2 LO3 4 2 LO LO5 4 2 LO LO LO

8 LO * Contribution Level : 1 Very low 2 Low 3 Medium 4 High 5 Very High