Letnik

Oblike izobraževalnega dela

Skupaj

Teorija

Vaje

1.

70

35

35

2.

70

35

35

3.

70

35

35

4.

68

34

34

Skupaj

278

139

139

Vsebine in informativni cilji

Formativni cilji

Socializacijski cilji

Posebnosti v izvedbi-vaje

Mehanika zvezne snovi in razdelitev na statiko, trdnost in dinamiko.

Dijak zna:

• razdeliti zvezno snov na trna telesa in tekočine (kapljevine in pline), ločiti veje mehanike.

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

Osnovni elementi mehanike

Snov z maso,

Prostor s Kartezijevim koordinatnim sistemom,

Čas,

Sila,

Osnovne in sestavljene merske enote, zgradba statike,

Newtonovi zakoni.

Dijak:

• spozna osnovne elemente mehanike,
• zna definirati materialno točko, togo telo, aktivno silo, reakcijsko silo, rezultanto, razložiti Newtonove zakone,
• zna povezati pojem sile z obtežbo trdnih teles,
• pretvoriti enote in izmeriti osnovne veličine.

Dijak spozna in razume pomen osnovnih principov statike in vpliv le-teh na nadaljnjo obravnavo mehanike

Razvija čut za natančnost in z vajami razvija psihomotorične spretnosti.

Izvedejo se vaje iz področja meritev osnovnih fizikalnih veličin: časa, dolžine, mase in sile.

Sile v ravnini:

Sila kot vektor,

Sestavljanje,

Razstavljanje

Ravnotežje sil.

Dijak zna:

• definirati silo kot vektor v ravnini, grafično in analitično sestavljati sile,
• grafično in analitično razstaviti silo na dve pravokotni komponenti,
• preveriti ali obravnavati ravnotežje sistema sil,
• teoretične primere povezati z enostavnimi primeri iz prakse.

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.

Izvedejo se vaje iz področja sestavljanja, razstavljanja in ravnotežja sil (delo vključuje eksperimentalno delo, analitičen izračun in obravnavo primera z didaktično programsko opremo ter analizo primerov).

Sile in momenti v ravnini:

Statični moment sile,

Dvojica sil,

Vzporedni premik sile,

Rezultanta in rezultirajoči moment splošnega sistema sil,

Ravnotežje splošnega sistema sil

Dijak zna:

• 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, določiti rezultanto in rezultirajoči moment splošnega sistema sil v ravnini,
• 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 iz področja: momenta sile (delo vključuje eksperimentalno delo, analitičen postopek in obravnavo primera z didaktič no programsko opremo ter analizo primerov). Vaja vkjučuje tudi merjenje momenta sile.

Izvede se tudi vaja iz področja škripca

Statične veličine prerezov:

Središče vzporednih sil,

Definicija prečnega prereza,

statični moment ploskve,

težišča ploskovnih likov,

aksialni vztrajnostni in odpornostni moment prereza.

Dijak zna:

• definirati prečni prerez telesa,
• definirati in izračunati statični moment ploskve,
• 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 iz področja težišča ploskovnih likov (delo vključuje eksperimentalno delo, analitičen postopek in obravnavo primera z didaktično programsko opremo ter analizo primerov).

Statična stabilnost:

vrste ravnotežja,

statična stabilnost.

Dijak:

• loči vrste ravnotežja teles in za izbrani primer ugotovi stabilnost

Pridobiva sposobnost ocene stabilnosti obremenjenih konstrukcij in obremenjenosti podpor

Nosilni sistemi v ravnini:

definicija nosilnega sistema v ravnini,

podpore,

obtežbe (vrste zunanjih obremenitev ), zunanja statična določenost,

reakcije pri statično določenih nosilnih sistemih.

Dijak zna:

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

Izvedejo se vaje iz 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,
• preveriti zunanjo in notranjo statično določenost paličnega nosilca,
• analitično določiti osne sile v palicah čistih paličnih konstrukcij.

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

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

Trenje:

Drsno,

kotalno.

Dijak zna:

• vpeljati trenjske sile kot možno vrsto obtežbe togega telesa,
• definirati Coulombov zakon,
• ločiti vrste trenja,
• izbrati iz literature količnik trenja,
• obravnavati drsno trenje na vodoravni in poševni ravnini in izpeljati enačbo za določitev vlečne sile,
• obravnavati kotalno trenje.

Dijak spozna vpliv sile trenja pri obravnavi primerov. Navaja se na delo z literaturo, tabelami...

Vaje iz področja določanje tornega količnika, vlečne sile,... (delo vključuje eksperimentalno delo, analitičen postopek in obravnavo primera z didaktično programsko opremo ter analizo primera).

Vsebine in informativni cilji

Formativni cilji

Socializacijski cilji

Posebnosti v izvedbi-vaje

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,

trajna dinamična trdnost.

Dijak zna:

• 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,
• definirati obremenitve in napetosti glede na čas ter največjo, najmanjšo, srednjo in amplitudno obremenitev, oziroma napetost,
• pojasniti Woehlerjev in Smithov graf
• razložiti trajno dinamično trdnost.

Dijak si razvije sposobnost poznavanja 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,

določanje upogibnih deformacij enostavno obremenjenih 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,
• s pomočjo tabel izračunati deformacije enostavnih upogibno obremenjenih nosilcev,
• 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 si 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.

Sestavljene napetosti

Sestavljanje normalnih napetosti: natezna in upogibna napetost,

Tlačna in upogibna napetost.

Sestavljanje normalne in tangencialne napetosti:

Porušitvene hipoteze (Huber),

upogibna in vzvojna napetost

za krožne prereze

Dijak zna:

• skicirati in pojasniti diagrame napetosti za primer sestavljenih normalnih napetosti,
• izrač· unati rezultirajoč· o napetost sestavljenih normalnih napetosti,
• razložiti pojem primerjalne napetosti,
• izrač· unati primerjalno napetost za okrogel prerez,
• dimenzionirati polno okroglo gred, ki je upogibno (za enostavne primere v dveh ravninah) in vzvojno obremenjena

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

Dijak zna:

• pojasniti problem stabilnosti ravnotežja
• ugotoviti nevarnost uklona
• izračunati kritično uklonsko silo centrično obremenjene palice po Eulerjevem postopku

Vsebine in informativni cilji

Formativni cilji

Socializacijski cilji

Posebnosti v izvedbi-vaje

Kinematika točke:

Osnovne fizikalne veličine,

premočrtno gibanje,

enakomerno premočrtno gibanje točke,

pospešeno in pojemajoče premočrtno gibanje 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,
• zna grafično prikazati osnovne veličine v odvisnosti od časa: diagrami a=f(t), v=f (t), s=f (t)
• zna izračunati posamezne velič· ine pri enakomernem premočrtnem in pospešenem gibanju tudi na primerih prostega pada in navpičnih metov.

Spoznava pomen korelacije znanj, si razvijajo psihomotorične spretnosti in potrebo po kreativnem razmišljanju ter začutijo potrebo po poglabljanju znanj. Povdarek je na analitičnih postopkih reševanja nalog

Vaja: gibanje telesa na strmini

Krivočrtno gibanje točke,

Kroženje točke,

sestavljeno gibanje točke v ravnini.

Dijak zna:

• definirati krivočrtno gibanje točke ter ga obravnavati in računati na primerih (poševni met, gibanje, gibanje bremena pri mostnem žerjavu ipd)
• definirati enakomerno in enakomerno pospešeno kroženje točke,
• definirati kotno hitrost, kotni pospešek in vrtilno frekvenco,
• izračunati in narisati pospešek in obodno hitrost točke
• izračunati kotni pospešek in kotno hitrost točke

Vaja: poševni met navzdol

Kinematika togega telesa:

Premočrtna translacija

krivočrtna translacija

vrtenje teles okoli stalne osi

mehanski prenosniki gibanja

Dijak zna:

• definirati pojme premočrtna ali krivočrtna translacija togih teles, rotacija togih teles,
• določiti hitrosti in pospeške posameznih točk togega telesa pri translacijskem in 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.

Spozna pomen korelacije znanj z ostalimi strokovnimi predmeti (SNK, ENE, TEH)

Razvija si sposobnost prostorskega opazovanja gibanja, logičnega razmišljanja

S poznavanjem stroke si razvija samozavest, samoiniciativnost in s tem povečujejo 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,

gibalna enačba,

D´Alambertovo načelo,

Sunek sile in gibalna količina

Delo in energija,

kinetična energija,

potencialna energija,

zakon o ohranitvi mehanske energije

moč,

izkoristek.

Dijak zna:

• uporabiti Newtonove zakone pri reševanju enostavnih praktičnih nalog kinetike s področja strojništva,
• uporabiti D´Alambertovo načelo za izračunavanje sil in pospeškov,
• definirati gibalno količino in sunek sile,
• izračunati gibalno količino in sunek sile,
• definirati in izračunati delo sile,
• definirati kinetično in potencialno energijo masne točke,
• izračunati kinetično in potencialno energijo masne točke,
• uporabiti zakon o kinetični energiji,
• 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 za ohranjanje zdravega okolja

Vaja: drsenje telesa na strmini

Kinetika togega telesa:

Masni vztrajnostni moment, Steinerjevo pravilo, vztrajnostni moment sestavljenih teles,

Kinetična energija pri vrtenju teles okoli stalne osi,

D’Alembertovo načelo pri vrtenju teles okoli stalne osi.

Dijak zna:

• pojasniti pojem vztrajnosti,
• izračunati masni vztrajnostni moment teles enostavnih oblik,
• izračunati kinetično energijo vrtečih se teles,
• uporabiti D’Alembertovo načelo za vrtenje teles okoli stalne osi.

Z reševanjem širše zastavljenih nalog dijak razvija sposobnosti, ki razvijajo kooperativne odnose v skupini

Vaja: masni vztrajnostni moment

Vsebine in informativni cilji

Formativni cilji

Socializacijski cilji

Posebnosti v izvedbi-vaje

Osnovni pojmi hidromehanike,

Fizikalne lastnosti kapljevin,

Realne in idealne kapljevine.

Dijak

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

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

Osnovni zakoni hidrostatike

Hidrostatični tlak,

Osnovna enačba hidrostatike,

vezne posode,

merilniki tlaka,

Pascalov zakon.

Dijak zna:

• definirati hidrostatič· ni tlak,
• ločevati med absolutnim tlakom in relativnim tlakom;
• pojasniti osnovne zakone hidrostatike,
• izračunati hidrostatični tlak,
• uporabiti zakone hidrostatike za reševanje praktičnih nalog,
• uporabiti Pascalov zakon pri hidravličnih strojih (pretvorniki sile, pretvorniki tlaka)

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

Vaje: vezne posode, Pascalov zakon, pretvorniki tlaka

Sila tekočine na steno posode

Na dno posode,

na ravno vertikalno steno,

Dijak zna:

• razložiti hidrostatični paradoks,
• izračunati silo tekočine na dno posode,
• izračunati silo tekočine na ravno vertikalno,
• izračunati prijemališče sile tekočine na steno posode

S spoznavanjem stroke si dijaki razvijajo samozavest, osebno odgovornost do poglabljanja znanja

Vzgon in plavanje,

Sila vzgona - Arhimedov zakon,

plavanje teles.

Dijak zna:

• definiratio Arhimedov zakon,
• uporabiti Arhimedov zakon pri reševanju praktič· nih nalog o vzgonu in plavanju

Navajajo se na opazovanje naravnih pojavov in jih skušajo z logičnim razmišljanjem razložiti

Vaja: vzgon

Osnovni pojmi hidrodinamike

Osnovne veličine, vrste pretokov, Reynoldsovo število.

Dijak zna:

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

Vaja: laminarni in turbolentni tok.

Pretakanje idealne kapljevine

Kontinuitetna enačba,

Bernoullijeva enačba.

Dijak zna:

• definirati in razložiti kontinuitetno enačbo,
• definirati in razložiti Bernoullijevo enačbo,
• poznajo in določijo vrste pretokov,
• izračunajo iztočne in pretočne hitrosti v cevovodu,
• uporabijo kontinuitetno enačbo in Bernoullijevo enačbo pri Venturijevi cevi, Pitotovi in Prandtlovi cevi, ejektorju, hidravlični nategi

Z reševanjem nalog in analizo rezultatov si dijaki razvijajo sposobnost, ki jim spodbujajo osebni razvoj in interes za razvojno in raziskovalno delo

Vaja: Venturi-cev, Pitot – Prandtl cev, ejektor, hidravlična natega

Stacionarni tok tekočin v ceveh s trenjem

Zakon o ohranitvi mehanske energije,

Linijske izgube,

Lokalne izgube,

moč pri črpalkah.

Dijak zna:

• definirati, razložiti in izračunati linijske izgube,
• definirati, razložiti in izračunati lokalne izgube,
• uporabljati tabele oziroma diagrame v priročnikih,
• skicirati in razložiti cevovod za črpanje tekočin,
• izračunati moč črpalke,
• vrednotiti in interpretirati dobljene rezultate.

Dijak pridobiva občutek za natančnost, kreativno razmišljanje, vrednotenje in se navajajo na delo s priročnikom ter začutijo potrebo po poglabljanju znanj in korelaciji znanj.

Iztekanje tekočine pri stalni gladini na dnu posode,

Iztekanje iz tlačne posode.

Dijak zna:

• izračunati povprečno hitrost iztekanja tekočine iz odprte in tlačne posode,
• določiti volumenski pretok tekočine.

Dijak pridobiva občutek za kreativno razmišljanje in uporabo literature

Odpori pri gibanju teles v tekočini in v zraku.

Dijak

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

Pridobiva občutek za kreativno razmišljanje, začutijo potrebo po poglabljanju znanj

Vaja: zastojni tlak in sila upora

Znanja

Povezava s predmetom

Predmet

Znanja

• Sestavljanje in razstavljanje sil, določanje rezultante.
• Ravnotežje sil v ravnini.
• Trenje: vrste, značilnosti.
• Osnovni stroji, škripec, škripčevje.

RPT

FIZ, MAT,

TEH,

PRA,

MRT

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

FIZ, SIK,

TEH

• Kinematika – zakonitosti o gibanju brez upoštevanja sil
• Kinetika – zakoni o gibanju z upoštevanjem sil, ki gibanje povzročajo oziroma pri tem nastanejo

FIZ, TEH, PRA

• Hidrostatika, hidravlični stroji, vzgon
• Hidrodinamika, pretakanje tekočin brez izgub in z upoštevanjem izgub

FIZ, KRT,

MRT