Letnik

Oblike izobraževalnega dela

Skupaj

Teorija

Vaje

1.

70

53

17

2.

68

51

17

Skupaj

138

104

34

Mehanika zvezne snovi in razdelitev na statiko, trdnost in dinamiko, ponovitev definicije sile ter razstavljanja in sestavljanja sil

Dijak zna:

• razdeliti zvezno snov na trdna telesa in tekočine (kapljevine in pline), ločiti veje mehanike,
• zna povezati pojem sile z obtežbo trdnih teles,
• definirati silo kot vektor v ravnini,
• grafično in analitično razstaviti silo na dve pravokotni komponenti,
• grafično in analitično in sestaviti več sil;

Dijak se zave, da nas obkroža snov v različnih stanjih in da različna stanja teles obravnavajo različne veje mehanike

Izvede se vaja meritve sile.

Sile in momenti v ravnini

Statični moment sile

Dvojica sil

Ravnotežje splošnega sistema sil

• razložiti pojme statični moment sile, dvojica sil,
• zapisati izraz za statični moment sile s skico; statičnemu momentu sile določiti predznak s pravilom vijaka,
• zapisati in razložiti ter uporabiti momentno pravilo,
• ugotoviti, ali je telo, ki je obteženo splošnim sistemom sil, v ravnotežju;

Dijak razvija sposobnost povezovanja teorije s primeri v praksi. S skupinskim eksperimentalnim delom se razvijajajo: kooperativni odnosi, logično mišljenje, natančnost, vedoželjnost, vztrajnost, objektivnost, domiselnost, iznajdljivost in psihomotorične spretnosti.

Navaja se na uporabo ustrezne literature.

Izvedejo se vaje s področja: momenta sile ( vključuje eksperimentalno delo, analitičen postopek in obravnavo primera z didaktično programsko opremo ter analizo primerov). Vaja vključuje tudi merjenje momenta sile.

Izvede se tudi vaja s področja škripca.

Statične veličine prerezov

Definicija prečnega prereza

Težišča ploskovnih likov

Aksialni vztrajnostni in odpornostni moment prereza

• definirati prečni prerez telesa,
• povezati momentno pravilo z enačbami za določitev koordinat težišč,
• računsko določiti lego težišča ravninskim sestavljenim ploskovnim likom,
• definirati aksialni vztrajnostni in odpornostni moment osnovnih prerezov,
• izračunati aksialni vtrajnostni in odpornostni moment sestavljenih, vsaj enkrat somernih prerezov;

Dijak razvija sposobnost povezovanja teorije s primeri v praksi, navaja se na povezovanje vsebin in se nauči iskati podatke v tabelah.

Izvedejo se vaje določanja težišča ploskovnih likov (vključuje eksperimentalno delo, analitičen postopek in obravnavo primera z didaktično programsko opremo ter analizo primerov).

Nosilni sistemi v ravnini:

Definicija nosilnega sistema v ravnini

Podpore

Obtežbe (vrste zunanjih obremenitev) Zunanja statična določenost

Reakcije pri statično določenih nosilnih sistemih

• definirati nosilni sistem,
• opisati možne primere obtežbe,
• pojasniti pojem podpore ter odvisnost med vrsto podpore in številom in usmeritvijo reakcij,
• definirati in razložiti pojem statične določenosti,
• opisati in skicirati konstrukcijske izvedbe različnih podpor in stikov med elementi nosilnih sistemov,
• izračunati reakcije;

Pridobiva občutek za ocenitev obremenitve nosilnih elementov glede na zunanje znane obremenitve, pridobiva občutek za natančnost ob primerjavi rezultatov, dobljenih s programsko opremo.

Izvedejo vaje s področja reakcij pri nosilcih (delo vključuje eksperimentalno delo, analitičen postopek in obravnavo primera z didaktično programsko opremo ter analizo primera).

Prečni prerez in notranje obremenitve v elementih nosilnih sistemov

Nosilci

Palični nosilci

Vrvi

Dijak zna:

• navesti osnovne lastnosti konstrukcijskih elementov,
• pozna razlike med nosilcem, palico in vrvjo,
• vpeljati notranje sile in momente, ki uravnotežajo obravnavani del nosilnega sistema z zunanjimi silami,
• analitično določati potek notranjih sil in upogibnih momentov vzdolž osi nosilca brez prevesnega polja, s prevesnim poljem in konzolne nosilce,
• z diagrami prikazati potek notranjih sil in upogibnih momentov vzdolž osi nosilca,
• opisati možnosti uporabe paličnih nosilcev;

Pridobiva občutek za ocenitev notranjih obremenitev nosilnih elementov glede na znane zunanje obremenitve, pridobiva občutek za natančnost ob primerjavi rezultatov, dobljenih s programsko opremo;

Izvedejo vaje s področja notranjih sil v nosilcih in palicah paličnega nosilca (vključuje eksperimentalno delo in analitičen postopek ter analizo primera). Obravnavajo se osnovni primeri čistega paličnega nosilca.

Osnovni pojmi trdnosti

Deformabilno telo

Napetosti in deformacije

Vrste obremenitev

Normalne in tangencialne napetosti

Vzdolžne in prečne deformacije Diagram s -e Hookov zakon

Dopustna napetost

• definirati deformabilno telo ter model elastičnega in plastičnega telesa,
• opisati vsebino in naloge nauka o trdnosti,
• definirati napetost in lastnosti realnega telesa,
• ugotoviti napetostna stanja glede na znano obremenitev telesa,
• opisati relativne vzdolžne in prečne deformacije,
• skicirati in pojasniti s -e diagram za mehko jeklo,
• definirati Hookov zakon in območje veljavnosti le tega, pojasniti povezavo med natezno trdnostjo in dopustno napetostjo;

Dijak razvije sposobnost prepoznavanja in razumevanja osnovnih zakonitosti v trdnosti;

Izvedejo se vaje iz meritev natezne trdnosti različnih materialov in analiz diagramov s -e za jeklo.

Napetosti v konstrukcijskih elementih

Natezna napetost in deformacije, dimenzioniranje konstrukcijskih elementov

Tlačna napetost

in deformacije, dimenzioniranje konstrukcijskih elementov

Temperaturna napetost in deformacije zaradi spreminjanja temperature elementa

Površinski tlak

normalna napetost na stičnih površinah

Strižna napetost veznih elementov, napetost pri prebijanju materiala

Upogibna napetost

Določanje robne upogibne napetosti za enostavne in sestavljene (vsaj enkrat somerne) prereze, dimenzioniranje somernih prečnih prerezov nosilcev

Vzvojna napetost, deformacije, dimenzioniranje krožnih polnih in votlih prerezov

Dijak zna:

• preračunati in dimenzionirati natezno ali tlačno obremenjene konstrukcijske elemente,
• izračunati deformacije natezno ali tlačno obremenjenih elementov,
• pojasniti vpliv temperaturne razlike na napetost in deformacijo telesa,
• kontrolirati enakomerno porazdeljeni površinski tlak na stičnih površinah konstrukcijskih delov,
• dimenzionirati strižno obremenjene elemente za konstrukcijske zveze, izračunati potrebno strižno silo za prebijanje (štancanje) materiala,
• pojasniti čisti upogib, opisati upogibnico, nevtralno ravnino in nevtralno os prereza,
• skicirati in pojasniti diagram upogibne napetosti po prerezu nosilca,
• izračunati robno upogibno napetost pri enojnem upogibu, razložiti vpliv oblike prereza na nosilnost upogibno obremenjenega nosilca,
• skicirati in pojasniti diagram vzvojne napetosti za okrogli prerez,
• iz moči in vrtilne frekvence izračunati vrtilni moment na gredi,
• izračunati vzvojno napetost za okrogli prerez,
• dimenzionirati okrogle polne in votle prereze,
• izračunati vzvojno deformacijo;

Dijak se navaja na uporabo ustrezne literature (učbenik, Strojniški priročnik, druga strokovna literatura ) in razvija samozavest. Pridobi občutek za optimalno izbiranje materialov za posamezne obremenitve konstrukcijskih elementov.

Spoznava pomen povezave znanj iz statike in trdnosti, razvija kreativnost in inovativnost s pomočjo uporabe računalniških programov pri reševanju kompleksnejših nalog, pridobi občutek za optimalno izbiranje materialov za posamezne obremenitve konstrukcijskih elementov.

Laboratorijske vaje:

• prikaz obremenitev, ki povzročajo natezne ali tlačne napetosti,
• merjenje strižne trdnosti jekla, medi in aluminija,
• merjenje deformacij upogibno obremenjenih nosilcev in kontrola s pomočjo programske opreme,
• merjenje vzvojnih deformacij.

Sestavljanje normalnih napetosti

Natezna in upogibna napetost

Tlačna in upogibna napetost

• skicirati in pojasniti diagrame napetosti za primer sestavljenih normalnih napetosti,
• izračunati rezultirajočo napetost sestavljenih normalnih napetosti;

Dijak spoznava pomen korelacije znanj, razvija občutek doslednosti pri reševanju kompleksnejših nalog, pridobiva občutek osebne, poklicne in delovne odgovornosti.

Računalniška demonstracija primera prostorsko obremenjenega konstrukcijskega elementa.

Uklon

Elastični uklon, kritična uklonska sila

• pojasniti problem stabilnosti ravnotežja,
• ugotoviti nevarnost uklona;

Demonstracijski poskus določanja kritične uklonske sile.

Kinematika točke

Osnovne fizikalne veličine

Kroženje točke

Dijak:

• poglobi osnovne fizikalne veličine pri gibanju, ki jih je spoznali pri fiziki: tir, pot, čas , hitrost in pospešek,
• zna razstaviti in sestaviti vektorja hitrosti in pospeška,
• zna definirati normalni in tangencialni pospešek,
• definirati enakomerno kroženje točke,
• definirati kotno hitrost in vrtilno frekvenco,
• narisati pospešek in obodno hitrost točke,
• izračunati kinematične veličine pri enakomernem kroženju točke;

Dijak spoznava pomen korelacije znanj, razvija psihomotorične spretnosti in potrebo po kreativnem razmišljanju ter začuti potrebo po poglabljanju znanj. Poudarek je na analitičnih postopkih reševanja nalog.

Vaja: gibanje telesa na strmini;

Kinematika togega telesa

Vrtenje teles okoli stalne osi

Mehanski prenosniki gibanja

• definirati pojem rotacija togih teles,
• določiti hitrosti in pospeške posameznih točk togega telesa pri rotacijskem gibanju,
• definirati in izračunati prestavno razmerje pri jermenskem, verižnem, tornem in zobniškem prenosniku,
• opisati prenosnike in izračunati veličine (premer jermenice, vrtilno frekvenco, število zob, prestavno razmerje i) pri le-teh;

Dijak spozna pomen korelacije znanj z ostalimi strokovnimi predmeti (SNK, ENE, TEH).

Razvija sposobnost prostorskega opazovanja gibanja in logičnega razmišljanja.

S poznavanjem stroke razvija samozavest, samoiniciativnost in s tem povečuje zanesljivost in skrb za delo (učenje, poglabljanje znanj) ter kvaliteto dela, oprto na strokovnost.

Pridobiva občutek za natančno delo, potrebo po kreativnem razmišljanju in analizi rezultatov.

Vaja: določitev prestavnega razmerja;

Kinetika točke

Newtonovi zakoni

Vztrajnost

D´Alembertovo načelo

Delo in energija

Kinetična energija

Potencialna energija

Zakon o ohranitvi mehanske energije

Moč

Izkoristek

• uporabiti Newtonove zakone pri reševanju enostavnih praktičnih nalog kinetike s področja strojništva,
• pojasniti pojem vztrajnosti,
• uporabiti D´Alembertovo načelo za izračunavanje sil in pospeškov,
• definirati in izračunati delo sile,
• definirati kinetično in potencialno energijo masne točke,
• izračunati kinetično in potencialno energijo masne točke,
• pojasniti in uporabiti zakon o ohranitvi mehanske energije,
• definirati in izračunati moč in izkoristek, s poudarkom na praktičnih strojniških primerih,
• izračunati pridobljeno in potrebno moč pri upoštevnju izkoristka;

Reševanje nalog in analiza ter vrednotenje rezultatov spodbuja interes za razvojno in raziskovalno delo.

Pri dijaku se razvijajo sposobnosti, ki spodbujajo odgovornost do tehniške stroke in za ohranjanje zdravega okolja.

Vaja: drsenje telesa na strmini z upoštevanjem trenja;

Kinetika togega telesa:

Masni vztrajnostni moment,

Kinetična energija pri vrtenju teles okoli stalne osi.

Dijak zna:

• pojasniti pojem vztrajnosti pri vrtenju teles,
• izračunati masni vztrajnostni moment teles enostavnih oblik (npr. valja),
• izračunati kinetično energijo vrtečih se teles;

Z reševanjem širše zastavljenih nalog dijak razvija sposobnosti za kooperativne odnose v skupini.

Vaja: masni vztrajnostni moment valja (koluta);

Osnovni pojmi hidromehanike,

Fizikalne lastnosti kapljevin,

Realne in idealne kapljevine.

• pozna fizikalne lastnosti tekočin in zna ločevati realno in idealno kapljevino,
• zna razložiti Newtonov zakon viskoznega trenja;

S poznavanjem stroke dijak razvija samozavest in samoiniciativnost ter s tem poveča svojo zanesljivost pri delu in skrb za nadaljnje delo – bolj poglobljeno učenje.

Osnovni zakoni hidrostatike

Hidrostatični tlak

Pascalov zakon

Osnovna enačba hidrostatike

• definirati hidrostatični tlak,
• ločevati med absolutnim tlakom in relativnim tlakom,
• pojasniti osnovne zakone hidrostatike,
• izračunati hidrostatični tlak,
• uporabiti zakone hidrostatike za reševanje praktičnih nalog;

Dijak razvija samozavest in psihomotorične spretnosti (praktični izračuni, zaokroževanje rezultatov, logično razmišljanje).

Vaje: vezne posode, Pascalov zakon, pretvorniki tlaka;

Osnovni pojmi hidrodinamike

Osnovne veličine, vrste pretokov

Reynoldsovo število

• definirati tokovno cev,
• pretočni prerez,
• pretočno hitrost, prostorninski pretok,
• tokovnico,
• stacionarni in nestacionarni tok,
• laminarni in turbulentni tok,
• izračunati Reynoldsovo število;

Navaja se na opazovanje naravnih pojavov in jih skuša z logičnim razmišljanjem razložiti.

Vaja: laminarni in turbolentni tok;

Pretakanje idealne kapljevine

Kontinuitetna enačba

Bernoullijeva enačba

• definirati in razložiti kontinuitetno enačbo,
• definirati in razložiti Bernoullijevo enačbo,
• pozna in določi vrste pretokov,
• izračuna iztočne in pretočne hitrosti v cevovodu,
• uporabi kontinuitetno enačbo in Bernoullijevo enačbo pri Venturijevi cevi in hidravlični nategi;

Z reševanjem nalog in analizo rezultatov dijaki razvija sposobnosti, ki spodbujajo njegov osebni razvoj in interes za razvojno in raziskovalno delo.

Vaja: Venturijeva cev ali hidravlična natega.

Stacionarni tok tekočin v ceveh s trenjem

Zakon o ohranitvi mehanske energije

Linijske izgube

Lokalne izgube

• definirati in pojasniti vzroke za linijske izgube,
• definirati in pojasniti vzroke za linijske izgube lokalne izgube;

Dijak pridobiva občutek za natančnost, kreativno razmišljanje, vrednotenje in se navaja na delo s priročnikom ter začuti potrebo po poglabljanju in povezovanju znanj.

Odpori pri gibanju teles v tekočini in v zraku

• pozna veličine, od katerih je odvisen odpor gibanja teles v tekočini,
• zna izračunati silo za gibanje telesa v tekočini.

Pridobiva občutek za kreativno razmišljanje, začuti potrebo po poglabljanju znanj.

Znanja

Povezava s predmetom

STATIKA

Sestavljanje in razstavljanje sil, določanje rezultante

Ravnotežje sil v ravnini

Trenje: vrste, značilnosti

Osnovni stroji, škripec, škripčevje

RPT

FIZ, MAT,

TEH,

PRA,

MRT

Kartezijev koordinatni sistem

Osnovne zakonitosti statike

Postopek reševanja enačb, uporaba kotnih funkcij

Delovni, obdelovalni stroji

TRDNOST

Obremenitve, Hookov zakon, dimenzioniranje elementov, obremenjenih na nateg, tlak, upogib, strig, torzijo

FIZ, SIK,

TEH

Palice, različni profili, gredi, sorniki, kovice, splošno različni strojni elementi

DINAMIKA

Kinematika – zakonitosti o gibanju brez upoštevanja sil

Kinetika – zakoni o gibanju z upoštevanjem sil, ki gibanje povzročajo oziroma pri tem nastanejo

FIZ, TEH, PRA

Zakoni o gibanju in ravnotežju sil pri gibanju

Prenosniki, pretvorniki gibanja, ročični mehanizem, sile in moč pri odrezovanju

HIDROMEHANIKA

Hidrostatika, hidravlični stroji, vzgon

Hidrodinamika, pretakanje tekočin brez izgub in z upoštevanjem izgub

FIZ, KRT,

MRT

Zakoni dinamike tekočin in plinov

Delovanje regulacijskih naprav

Merjenje tlaka

Merjenje volumskega pretoka