- pripravljeni na maturo;
- sposobni uspešno začeti študij tehnike;
- navajeni na uporabo strokovne literature, priročnikov, računalniških programov;
- splošno tehnično razgledani z občutkom za praktične probleme tehnike ter njen vpliv na okolje;

- razumevanje in reševanje preprostih praktičnih problemov;
- samostojno poglabljanje in širjenje znanja ter spremljanje razvoja tehnike.

1.2 Operativni cilji predmeta in/ali vsebine

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati zvezno snov,
*     poznati razdelitev zvezne snovi na trdna telesa in tekočine (kapljevine in pline),
*     opredeliti računske modele za obravnavanje trdnih teles: togo in deformabilno telo, elastično, plastično, viskozno telo ...,
*     opredeliti računske modele za obravnavanje tekočin: idealna tekočina, viskozna tekočina ...,
*     poznati razdelitev mehanike zveznih teles na  statiko in dinamiko ter njune podveje in trdnost,
*     poznati osnovne elemente mehanike:  
         snov z njeno maso in mehanskimi lastnostmi,
         sile (zunanjo obtežbo in notranje sile),
         čas,
         prostor z ustreznimi koordinatnimi sistemi.

1.2.2 STATIKA TOGEGA TELESA

Osnovne vektorske operacije

Rezultanta sistema sil s skupnim prijemališčem

Ravnotežje

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati masno točko oziroma materialni delec kot neskončno majhen element snovi s končno veliko maso,
*     obnoviti Newtonove zakone kot osnovo mehanike materialnega delca oziroma trdnega telesa,
*     definirati silo kot vektor v ravnini ali v prostoru,
*     grafično ali analitično (z uporabo pravil vektorske algebre) razstavljati in sestavljati sile v ravnini,
*     povezati pojem sile z obtežbo trdnih teles,
*     definirati sistem sil s skupnim prijemališčem in ga pojasniti z enostavnimi praktičnimi primeri,
*     analitično določiti rezultanto sistema sil s skupnim prijemališčem v ravnini,
*     grafično določiti rezultanto sistema sil s skupnim prijemališčem  v ravnini,
*     ugotoviti, ali je dani sistem sil s skupnim prijemališčem  v ravnotežju,
*     zapisati ravnotežne enačbe sistema sil s skupnim prijemališčem v ravnini ter jih uporabiti pri reševanju enostavnih nalog.    

Togo telo

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati pojem togo telo kot najpreprostejši računski model v mehaniki trdnih teles,
*     povezati Newtonove zakone z osnovnimi izreki statike ter jih ponazoriti s skicami in/ali enačbami,
*     definirati pojem splošnega sistema sil in ga ponazoriti z enostavnimi ravninskimi primeri,
*     definirati in z ravninskim primerom ponazoriti pojem dvojice sil,
*     definirati pojem statičnega momenta sile oziroma skupine sil glede na izbrano točko v ravnini,
*     analitično določiti rezultanto in rezultirajoči moment splošnega sistema sil v ravnini,
*     ugotoviti, ali je telo, obteženo z danim splošnim sistemom sil, v ravnotežju,
*     opisati možne primere obtežbe togega telesa,
*     opisati in z uveljavljenimi simboli označiti možne načine podpiranja teles, prepoznati reakcije kot sile, s katerimi podpore delujejo na obravnavano togo telo,
*     vpeljati trenjske sile kot možno vrsto obtežbe togega telesa,
*     zapisati ravnotežne enačbe za podprto togo telo,
*     definirati pojma statična določenost oziroma nedoločenost togega telesa,
*     reševati preproste praktične probleme v zvezi z ravnotežjem togega telesa v ravnini,
*     pri reševanju nalog uporabiti znanje iz matematike, posebej s področja vektorske algebre, trigonometrije in reševanja manjših sistemov linearnih algebrajskih enačb,
*     računsko določevati lego težišč ravninskih črtnih in ploskovnih likov,
*     z razmislekom preverjati in kritično oceniti dobljene rezultate.

Nosilni sistemi (nosilne konstrukcije)

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     pojasniti pojem nosilnega sistema,
*     našteti in opisati elemente nosilnih sistemov,
*     predvideti možnosti uporabe različnih nosilnih sistemov v tehniki,
*     primerjati različne nosilne sisteme glede na njihove najpomembnejše lastnosti,
*     določiti in pojasniti statično zasnovo v enostavnih primerih nosilnih sistemov,
*     pojasniti pojem podpore ter odvisnost med vrsto podpore in številom in usmeritvijo reakcij,
*     opisati in skicirati konstrukcijske izvedbe različnih podpor in stikov med elementi nosilnih sistemov ter jih povezati s statičnim modelom nosilnega sistema,
*     pojasniti pojma zunanje in notranje statične določenosti oziroma nedoločenosti in ju ponazoriti s preprostimi primeri,
*     določiti računsko obtežbo nosilnega sistema v preprostih praktičnih primerih.

Statično določeni nosilci

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     opredeliti nosilec z ravno osjo kot element nosilnega sistema glede na njegove osnovne značilnosti ter možne materialne in konstrukcijske izvedbe,
*     opisati in utemeljiti linijski računski model za statično analizo nosilca,
*     določiti in pojasniti način upoštevanja zunanje obtežbe na računskem modelu nosilca,
*     vpeljati notranje sile v prečnem prerezu nosilca kot sile, ki uravnotežajo razrezane dele nosilca,
*     analitično določati potek notranjih sil vzdolž grednega nosilca v različnih ravninskih primerih,
*     z diagrami pregledno prikazati potek notranjih sil vzdolž nosilca,
*     preveriti in kritično oceniti rezultate.

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     opredeliti palični nosilec kot element nosilnega sistema glede na njegove osnovne značilnosti,
*     opisati možnosti uporabe paličnih nosilcev v nosilnih konstrukcijah,
*     določiti statično zasnovo v preprostih primerih paličnih konstrukcij,
*     primerjati teoretične predpostavke o vozliščih paličnih konstrukcij z različnimi konstrukcijskimi izvedbami vozlišč,
*     preveriti statično določenost paličnega nosilca
*     določiti računsko obtežbo v preprostih primerih paličnih konstrukcij,
*     povezati ravnotežne enačbe sistema sil s skupnim prijemališčem z ravnotežjem vozlišča paličnega nosilca,
*     povezati ravnotežne enačbe splošnega sistema sil z ravnotežjem dela ali celotnega paličnega nosilca,
*     analitično določiti reakcije in osne sile v palicah za razne primere statično določenih paličnih konstrukcij.

1.2.3 OSNOVE TRDNOSTI

Deformabilno telo

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati pojem deformabilnega telesa,
*     prepoznati napetosti kot porazdeljeno površinsko obtežbo na prerezu telesa s poljubno ploskvijo,
*     povezati napetosti v prerezu palice ali nosilca z notranjimi silami,
*     opisati deformiranje telesa kot spremembo njegove oblike in dimenzij ter prehod v novo lego v prostoru,
*     pojasniti fizikalne osnove zvez med napetostmi in deformacijami,
*     opisati in pojasniti enoosni natezni preizkus jeklene palice,
*     definirati vzdolžno in prečne deformacije kot relativne spremembe dolžin,
*     skicirati diagram ''napetost -- deformacija'' za mehko jeklo ter opisati in pojasniti njegove značilne vrednosti in območja,
*     pojasniti pomen in območje veljavnosti Hookovega zakona,
*     pojasniti fizikalni pomen elastičnega modula in koeficienta prečne kontrakcije ter navesti okvirne vrednosti za najpomembnejše tehnične materiale,
*     opredeliti pojme elastičnost, plastičnost, utrjevanje, žilavost in krhkost ter utrujanje materiala ter jih ponazoriti z ustreznimi diagrami,
*     definirati pojme trdnost, dovoljene napetosti in varnost konstrukcijskih elementov,
*     definirati strižno deformacijo kot spremembo pravega kota ter določiti zvezo s strižno napetostjo,
*     pojasniti in z ustrezno enačbo opisati vpliv temperaturne razlike na deformiranje telesa.

Napetosti v prečnem prerezu palice in nosilca

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     vpeljati in pojasniti osnovne predpostavke o poteku deformacij in napetosti po prečnem prerezu palice in nosilca,
*     opredeliti primer centrične tlačne obremenitve s primeri omejitev in prikazati postopek dimenzioniranja,
*     opredeliti primer centričnega natega, pojasniti pojem neto prereza in prikazati postopek dimenzioniranja,
*     opredeliti pojem upogiba nosilca v ravnini ter ob predpostavki o linearnem poteku napetosti po prerezu izpeljati Navierovo enačbo,
*     skicirati potek napetosti po prerezu v primeru enojnega upogiba,
*     definirati in s pomočjo tabel izračunati vztrajnostne in odpornostne momente prerezov enostavnih oblik,
*     izračunati strižne napetosti v enostavnih primerih strižne obremenitve nosilnih veznih elementov,
*     opredeliti pojem vzvoja ravnega nosilca ter ob predpostavki o linearnem poteku strižnih napetosti določiti vzvojno nosilnost krožnega prečnega prereza.

1.2.4 DINAMIKA

 DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati osnovne fizikalne veličine pri gibanju,
*     opredeliti pojma relativno in absolutno gibanje,
*     razlikovati različne načine gibanj točk in telesa v ravnini.

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati in izračunati osnovne veličine (pot, hitrost, pospešek) pri premem gibanju,
*     opisati gibanja togega telesa kot gibanje masne točke,
*     razlikovati med absolutnim in relativnim gibanjem,
*     opisati vrste gibanj točke in togega telesa,
*     kinematične veličine predstaviti v grafični obliki,
*     definirati kotno hitrost, obodno hitrost in vrste pospeškov pri enakomernem in neenakomernem kroženju,
*     obravnavati sestavljena gibanja točke.

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati Newtonove zakone,
*     uporabiti Newtonove zakone na primerih premega in krožnega gibanja,
*     uporabiti D'Alembertovo načelo,
*     definirati sunek sile in gibalno količino,
*     definirati delo, moč energijo in izkoristek,
*     definirati vrtilno količino in masni vztrajnostni moment,
*     zapisati in razložiti Steinerjevo pravilo za masni  vztrajnostni moment,
*     uporabiti izrek o gibalni količini in vrtilni količini pri računskih primerih gibanj,
*     razložiti in uporabiti zakon o ohranitvi mehanske energije pri točki in togem telesu,
*     izračunati kinetično energijo za masno točko in togo telo.

1.2.5 MEHANIKA TEKOČIN

snovni pojmi

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati makroskopske lastnosti tekočin,
*     razložiti Newtonov zakon viskoznega tečenja,
*     ločevati med idealno in realno tekočino.

Statika tekočin

DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati statični tlak,
*     uporabiti osnovno enačbo statike tekočin,
*     opisati merilnike tlaka,
*     razložiti in uporabiti Pascalov zakon ob primerih,
*     določiti velikost in prijemališče sile tlaka na ravne površine,
*     zapisati in uporabiti Arhimedov zakon statičnega vzgona.

Dinamika tekočin

 DIJAKI NAJ ZNAJO:
*     definirati masni in volumenski tok tekočine,
*     razložiti pomen povprečnih veličin toka tekočine,
*     zapisati enačbo kontinuitete,
*     pojasniti energijsko in Bernoullijevo enačbo,
*     zapisati in uporabiti zakon ohranitve gibalne količine,
*     izračunati pretočne in iztočne hitrosti,
*     razložiti hidravlično natego,
*     ločevati med laminarnim in turbulentnim tokom,
*     navesti pogoje hidravlične podobnosti,
*     obravnavati stacionarni tok realne tekočine,
*     uporabiti Darcy-Weisbachovo enačbo,
*     definirati lokalne in linijske izgube,
*     izračunati moč črpalk in vodnih turbin,
*     definirati odpore gibanja,
*     pojasniti hidravlični udar,
*     razložiti vpliv kavitacije.

1.2.6 Seznam laboratorijskih vaj

V okviru laboratorijskih vaj dijaki računsko obdelajo preproste praktične primere in s pomočjo programske opreme na računalniku preverjajo svoje rezultate, jih analizirajo in simulirajo pojave s pomočjo računalnika.

Natančnejša razčlenitev vaj je navedena pri predmetu laboratorijske vaje.

2 Standardi znanj

Učni načrt je sestavljen tako, da bodo dijaki do konca šolanja usvojili znanja, ki jim bodo omogočila uspešno opravljanje mature iz mehanike. Dijaki bodo pridobili potrebne teoretične in praktične osnove mehanike, ki so pogoj za uspešno nadaljevanje študija na visokih tehniških šolah.

III. SPECIALNODIDAKTIČNA PRIPOROČILA IN MEDPREDMETNE POVEZAVE

Temeljno vodilo pouka izbirnega maturitetnega predmeta mehanika je usvojitev temeljnega, dobro utrjenega in med seboj povezanega znanja s področja mehanike. Dijake moramo pri tem spodbujati k razmišljanju, tako da sami pridejo do sklepov, ugotovitev in temeljnih zakonitosti. Podajanje snovi naj spodbuja posplošen način razmišljanja, saj vsa področja mehanike povezuje le nekaj osnovnih fizikalnih zakonov.  Učitelj naj dijake motivira tudi za samostojno poglabljanje in širjenje znanja. Pri mehaniki v gimnazijskem programu naj učitelj poudarja poglobljeno razumevanje osnovnih pojmov, principov in metod; računski primeri, skice konstrukcijskih izvedb in navajanje primerov iz prakse pa naj bodo namenjeni predvsem motiviranju dijakov in ponazoritvi teoretičnih ugotovitev.

Znanje, ki ga dijaki usvojijo pri predmetu mehanika, se navezuje na fiziko; pri računanju uporabljamo postopke, ki so se jih dijaki naučili pri matematiki, zelo koristna pa je tudi povezava z drugimi, predvsem strokovnimi predmeti. Učitelji mehanike naj se zato povežejo z učitelji fizike, matematike in drugih sorodnih predmetov in z njimi naj časovno in vsebinsko uskladijo pouk.

Izhodišče pouka je navezovanje na predznanje dijakov - le-to moramo utrditi, poglobiti, zaokrožiti pa tudi aplicirati na praktične primere - in graditve na tej podlagi. Podajanje snovi naj bo sistematično. To smo poskušali doseči tudi z ustrezno razvrstitvijo posameznih tem.

Učna snov je pogosto tako obsežna, da v je v eni uri ne moremo usvojiti in s primeri tudi utrditi. Zato predlagamo razporeditev ur v tednu z urami v bloku - po dve skupaj.

Za lažje razumevanje snovi so predmetu v podporo tudi laboratorijske vaje. Potekati morajo vzporedno z obravnavanjem snovi pri mehaniki.  Pri vajah snov utrdimo, s poskusi dijaki sami dokazujejo teoretične ugotovitve. Zato tudi priporočamo, da vaje organizira in vodi isti učitelj.

Pri pouku mehanike naj učitelji upoštevajo tale navodila, ki so tudi v skladu z maturitetnim katalogom:

IV. OBVEZNI NAČINI PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

Preverjanje in ocenjevanje naj bo ustno in pisno. Pri ustnem preverjanju (biti mora sprotno) učitelj:

Pri ustnem ocenjevanju (biti mora analitično, točkovno) merimo znanje:

V šolskem letu so tri pisna preverjanja znanja, v vsakem ocenjevalnem obdobju po eno. Za pripravo na maturo naj učitelj čim prej začne preverjati znanje s tipi nalog, ki jih predvideva maturitetni katalog.  Pri tem naj razen preverjanja osnovnih zakonitosti vključuje tudi znanje na višji ravni – razumevanje in reševanje praktičnih problemov, analiziranje pojavov, razmišljanje o tehničnih problemih in povezovanje pridobljenega znanja z znanjem, pridobljenim pri sorodnih predmetih.