UČNI NAČRT Z DIDAKTIČNIMI PRIPOROČILI Srednje splošno izobraževanje 33:70



MEHANIKA /

Tehniška gimnazija //

5

Tehniška gimnazija s slovenskim učnim 2

0

jezikom na narodno mešanem območju v . 2

9

slovenski Istri .

3

2



1

UČNI NAČRT Z DIDAKTIČNIMI PRIPOROČILI

IME PREDMETA: mehanika

Izobraževalni program tehniške gimnazije, izobraževalni program tehniške gimnazije s slovenskim učnim jezikom na narodno mešanem območju v slovenski Istri:

obvezni predmet (280 ur)

maturitetni predmet (280 ur)



PRIPRAVILA PREDMETNA KURIKULARNA KOMISIJA V SESTAVI: Majda Pregl, Srednja gradbena, geodetska, okoljevarstvena šola in strokovna gimnazija Ljubljana, dr. Boštjan Harl, Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Jerneja Rebernik Herman, Šolski center Ravne, OE Srednja šola Ravne, Uroš Avsec, Šolski center Novo mesto, dr. Nikolaj Mole, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo, dr. Marko Nagode, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo, Ivo Šteblaj, Šolski center Novo mesto, Srednja elektro šola in tehniška gimnazija, mag. Sašo Turnšek, Srednja gradbena šola in gimnazija Maribor, Špela Mrak, ZRSŠ

JEZIKOVNI PREGLED: Dragica Perme

OBLIKOVANJE: neAGENCIJA, digitalne preobrazbe, Katja Pirc, s. p.

IZDALA: Ministrstvo za vzgojo in izobraževanje in Zavod RS za šolstvo

ZA MINISTRSTVO ZA VZGOJO IN IZOBRAŽEVANJE: dr. Vinko Logaj

ZA ZAVOD RS ZA ŠOLSTVO: Jasna Rojc

Ljubljana, 2025

SPLETNA IZDAJA



DOSTOPNO NA POVEZAVI:

https://eportal.mss.edus.si/msswww/datoteke/ucni_nacrti/2026/un-dp-mehanika_teh-teh_si.pdf





Kataložni zapis o publikaciji (CIP) pripravili v Narodni in univerzitetni knjižnici v Ljubljani

COBISS.SI-ID 251376643

ISBN 978-961-03-1188-1 (Zavod RS za šolstvo, PDF)





BESEDILO O SEJI SS


Strokovni svet RS za splošno izobraževanje je na svoji 245. seji, dne 19. 6. 2025, določil učni načrt mehanika za izobraževalni program tehniške gimnazije in izobraževalni program tehniške gimnazije s slovenskim učnim jezikom na narodno mešanem območju v slovenski Istri.

Strokovni svet RS za splošno izobraževanje se je na svoji 245. seji, dne 19. 6. 2025, seznanil z didaktičnimi priporočili k učnemu načrtu mehanika za izobraževalni program tehniške gimnazije in izobraževalni program tehniške gimnazije s slovenskim učnim jezikom na narodno mešanem območju v slovenski Istri.



PRIZNANJE AVTORSTVA – NEKOMERCIALNO – DELJENJE POD ENAKIMI POGOJI



Prenova izobraževalnih programov s prenovo ključnih programskih dokumentov (kurikuluma za vrtce, učnih načrtov ter katalogov znanj)





KAZALO


OPREDELITEV PREDMETA....................... 9 Trdnost ........................................................ 46

Namen predmeta Dinamika ..................................................... 46 ........................................... 9

Temeljna vodila predmeta Mehanika tekočin ........................................ 46 ............................. 9

Obvezujoča navodila za učitelje DINAMIKA TEKOČIN ................................... 46 ................... 10

DIDAKTIČNA PRIPOROČILA .................. 11 PRILOGE ............................................... 47

Kažipot po didaktičnih priporočilih .............. 11

Splošna didaktična priporočila ..................... 11

Splošna priporočila za vrednotenje znanja ... 13

Specialnodidaktična priporočila

področja/predmeta ..................................... 14

TEME, CILJI, STANDARDI ZNANJA.......... 18

SPLOŠNO O MEHANIKI ZVEZNE SNOVI .............. 19

Splošno o mehaniki zvezne snovi ................. 19

Sile s skupnim prijemališčem ....................... 21

STATIKA ............................................................ 23

Togo telo in linijska konstrukcija .................. 23

Statično določena linijska konstrukcija

(element palica) ........................................... 26

Statično določena linijska konstrukcija

(element nosilec) ......................................... 28

Trenje .......................................................... 30

Geometrijske karakteristike prerezov ........... 31

TRDNOST.......................................................... 32

Deformabilno telo ........................................ 32

Napetosti v prečnem prerezu ....................... 35

DINAMIKA ........................................................ 37

Kinematika................................................... 37

Kinetika ....................................................... 39

MEHANIKA TEKOČIN ........................................ 41

Statika tekočin ............................................. 41

Dinamika tekočin ......................................... 43

VIRI IN LITERATURA PO POGLAVJIH ..... 45

Didaktična priporočila .................................. 45

Splošno o mehaniki zvezne snovi ................. 45

Statika ......................................................... 45





3


3

:

7

0

/

/

/

5

2

0

2

.

9

.

3

2



OPREDELITEV PREDMETA



NAMEN PREDMETA

Pouk mehanike pripelje dijaka do globljih spoznanj o fizikalnem ozadju vrste naravnih pojavov, ki jih sicer pozna iz vsakdanje izkušnje. Seznanja ga s pojmi, koncepti in metodami, iz mehanike. Razvija sposobnost za prepoznavanje in reševanje splošnih in posebnih mehanskih problemov v tehniki, na primer v strojništvu, gradbeništvu, lesarstvu, vedi o materialih in podobno. Vključuje uporabo različnih znanj, s poudarkom na matematiki in fiziki, ter poznavanju in uporabi informacijsko-komunikacijske tehnologije pri reševanju nalog iz mehanike. S tem vpeljuje dijake v svet raziskovanja, razumevanja in pojasnjevanja pojavov v okolju, pridobivanja in uporabe znanja, spretnosti in vztrajnosti pri obvladovanju problemov. Prispeva k oblikovanju vrednot in pridobivanju samozavesti za uspešno delovanje v sodobni tehnološki družbi.

Težišče pouka mehanike ni v faktografskem poznavanju veličin, formul in standardnih postopkov, temveč predvsem v poglobljenem razmisleku o pomenu in dometu mehanskih zakonov, v spodbujanju višjih miselnih procesov in povezovanju mehanike z drugimi naravoslovnimi, tehniškimi, okoljskimi in družboslovnimi vedami. Tak pristop ob primerni motivaciji in vloženem delu dijakom po eni strani zagotavlja zanesljivo oporo pri odločanju v vsakdanjih življenjskih situacijah, po drugi strani pa je trden temelj za nadaljnje izobraževanje.

Dijake spodbujamo k:

» uporabi mehanike v tehniki in razvijanju znanj na področju naravoslovja;

» spoznanju in uporabi uveljavljenega izrazoslovja, pojmov, enot in pomembnejših veličin;

» iskanju in uporabi strokovne literature;

» uporabi znanja drugih naravoslovnih ved, predvsem matematike, fizike in informacijsko-komunikacijske

tehnologije pri reševanju nalog iz mehanike.



TEMELJNA VODILA PREDMETA

Vodilo pouka izbirnega maturitetnega predmeta mehanika je usvojitev temeljnega, dobro utrjenega in med seboj povezanega znanja iz mehanike. Dijake spodbujamo k razmišljanju, tako da sami pridejo do sklepov, ugotovitev in temeljnih zakonitosti. Podajanje snovi naj spodbuja posplošen način razmišljanja, saj vsa področja mehanike povezujejo osnovni fizikalni zakoni. Učitelj naj dijake motivira tudi za samostojno poglabljanje in širjenje znanja. Pri mehaniki naj učitelj poudarja poglobljeno razumevanje osnovnih pojmov, principov in



9





3


3

:

7

0

/

/

/



metod; računski primeri, skice konstrukcijskih izvedb in navajanje primerov iz prakse pa naj bodo namenjeni 520 predvsem motiviranju dijakov in ponazoritvi teoretičnih ugotovitev.2.9.32

Dijaki se pri pouku mehanike učijo:

» povezati osnovne zakone mehanike s pojavi v naravnem okolju;

» razvijati način razmišljanja, ki vodi do sistematičnega obravnavanja mehanskih problemov;

» natančno opazovati naravne pojave iz mehanike, jih nedvoumno opisati in primerjati med seboj;

» zasnovati matematične modele za opis mehanskega obnašanja trdnih teles in tekočin ter njihovih

medsebojnih vplivov;

» razvijati prostorsko predstavo z grafičnim upodabljanjem teles in situacij s področja mehanike;

» zajemati, preverjati in urejati podatke, sistematično prikazati postopke reševanja mehanskih problemov,

podajati in kritično oceniti rezultate ter jih prikazati v obliki matematičnih izrazov, številskih vrednosti, tabel, grafov, slik;

» zasnovati in izpeljati eksperimentalne postopke za pridobivanje podatkov o lastnostih snovi, preprostih

konstrukcijskih elementov in sklopov;

» predstaviti, analizirati in uporabiti rezultate poskusov;

» spoznati pomen, prednosti in socialno vrednost skupinskega dela;

» spoznati in upoštevati omejitve glede na upoštevane predpostavke obravnavanih mehanskih problemov.



OBVEZUJOČA NAVODILA ZA UČITELJE

Pri načrtovanju učnih oblik je poudarek na samostojnosti dijaka. Delo je organizirano tako individualno kot skupinsko ali v dvojicah. Učitelj se ne poslužuje samo podajanja snovi, ampak dijaka spodbuja k samostojnemu raziskovanju, učenju in reševanju problemov. Učitelj je mentor dijaku pri učenju, navaja ga na uporabo standardov, strokovne terminologije in Zbirke formul, veličin in preglednic iz mehanike (RIC). Pri pouku se dijak navadi uporabe žepnega računala in smiselno vključuje uporabo umetne inteligence pri delu med poukom. Učitelj podajanje snovi vsebinsko in časovno uskladi z učitelji matematike in fizike na šoli.



10





3


3

:

7

0

/

/

/

5

2

2



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA 0

.

9

.

3

2



KAŽIPOT PO DIDAKTIČNIH PRIPOROČILIH Razdelke Kažipot po didaktičnih priporočilih, Splošna didaktična priporočila in Splošna priporočila za vrednotenje znanja je pripravil Zavod RS za šolstvo.

Didaktična priporočila prinašajo učiteljem napotke za uresničevanje učnega načrta predmeta v pedagoškem procesu. Zastavljena so večplastno, na več ravneh (od splošnega h konkretnemu), ki se medsebojno prepletajo in dopolnjujejo.

» Razdelka Splošna didaktična priporočila in Splošna priporočila za vrednotenje znanja  vključujeta krovne

usmeritve za načrtovanje, poučevanje in vrednotenje znanja, ki veljajo za vse predmete po celotni izobraževalni vertikali. Besedilo v teh dveh razdelkih je nastalo na podlagi Usmeritev za pripravo didaktičnih priporočil k učnim načrtom za osnovne šole in srednje šole

(https://aplikacijaun.zrss.si/api/link/3ladrdr) ter Izhodišč za prenovo učnih načrtov v osnovni šoli in

gimnaziji (https://aplikacijaun.zrss.si/api/link/plw0909) in je v vseh učnih načrtih enako.

» Razdelek Specialnodidaktična priporočila področja/predmeta vključuje tista didaktična priporočila, ki se

navezujejo na področje/predmet kot celoto. Zajeti so didaktični pristopi in strategije, ki so posebej priporočeni in značilni za predmet glede na njegovo naravo in specifike.

Učni načrt posameznega predmeta je členjen na teme, vsaka tema pa se lahko nadalje členi na skupine ciljev.

» Razdelka Didaktična priporočila za temo in Didaktična priporočila za skupino ciljev vključujeta konkretne

in specifične napotke, ki se nanašajo na poučevanje določene teme oz. skupine ciljev znotraj teme. Na tem mestu so izpostavljene preverjene in učinkovite didaktične strategije za poučevanje posamezne teme ob upoštevanju značilnosti in vidikov znanja, starosti dijakov, predznanja, povezanosti znanja z drugimi predmeti/področji ipd.  Na tej ravni so usmeritve lahko konkretizirane tudi s primeri izpeljave oz. učnimi scenariji.

Didaktična priporočila na ravni skupine ciljev zaokrožujeta razdelka Priporočeni načini izkazovanja znanja in Opisni kriteriji, ki vključujeta napotke za vrednotenje znanja (spremljanje, preverjanje, ocenjevanje) znotraj posamezne teme oz. skupine ciljev.



SPLOŠNA DIDAKTIČNA PRIPOROČILA Učitelj si za uresničitev ciljev učnega načrta, kakovostno učenje ter optimalni psihofizični razvoj dijakov prizadeva zagotoviti varno in spodbudno učno okolje. V ta namen pri poučevanju uporablja raznolike



11

3

3

:

7

0

/

/

/



didaktične strategije, ki vključujejo učne oblike, metode, tehnike, učna sredstva in gradiva, s katerimi dijakom 520 omogoča aktivno sodelovanje pri pouku, pa tudi samostojno učenje. Izbira jih premišljeno, glede na namen in 2.9 naravo učnih ciljev ter glede na učne in druge, za učenje pomembne značilnosti posameznega dijaka, učne .32 skupine ali oddelka.

Varno in spodbudno učno okolje učitelj zagotavlja tako, da:

» spodbuja medsebojno sprejemanje, sodelovanje, čustveno in socialno podporo;

» neguje vedoželjnost, spodbuja interes in motivacijo za učenje, podpira razvoj različnih talentov in

potencialov;

» dijake aktivno vključuje v načrtovanje učenja;

» kakovostno poučuje in organizira samostojno učenje (individualno, v parih, skupinsko) ob različni stopnji

vodenja in spodbujanja;

» dijakom omogoča medsebojno izmenjavo znanja in izkušenj, podporo in sodelovanje;

» prepoznava in pri poučevanju upošteva predznanje, skupne in individualne učne, socialne, čustvene,

(med)kulturne, telesne in druge potrebe dijakov;

» dijakom postavlja ustrezno zahtevne učne izzive in si prizadeva za njihov napredek;

» pri dijakih stalno preverja razumevanje, spodbuja ozaveščanje in usmerjanje procesa lastnega učenja;

» proces poučevanja prilagaja ugotovitvam sprotnega spremljanja in preverjanja dosežkov dijakov;

» omogoča povezovanje ter nadgrajevanje znanja znotraj predmeta, med predmeti in predmetnimi

področji;

» poučuje in organizira samostojno učenje v različnih učnih okoljih (tudi virtualnih, zunaj učilnic), ob uporabi

avtentičnih učnih virov in reševanju relevantnih življenjskih problemov in situacij;

» ob doseganju predmetnih uresničuje tudi skupne cilje različnih področij (jezik, državljanstvo, kultura in

umetnost; trajnostni razvoj; zdravje in dobrobit; digitalna kompetentnost; podjetnost).

Učitelj pri uresničevanju ciljev in standardov znanja učnega načrta dijakom omogoči prepoznavanje in razumevanje:

» smisla oz. namena učenja (kaj se bodo učili in čemu);

» uspešnosti lastnega učenja oz. napredka (kako in na temelju česa bodo vedeli, da so pri učenju uspešni in

so dosegli cilj);

» pomena različnih dokazov o učenju in znanju;

» vloge povratne informacije za stalno izboljševanje ter krepitev občutka »zmorem«;

» pomena medvrstniškega učenja in vrstniške povratne informacije.

Za doseganje celostnega in poglobljenega znanja učitelj načrtuje raznolike predmetne ali medpredmetne učne izzive, ki spodbujajo dijake k aktivnemu raziskovanju, preizkušanju, primerjanju, analiziranju, argumentiranju,



12





3


3

:

7

0

/

/

/



reševanju avtentičnih problemov, izmenjavi izkušenj in povratnih informacij. Ob tem nadgrajujejo znanje ter 520 razvijajo ustvarjalnost, inovativnost, kritično mišljenje in druge prečne veščine. Zato učitelj, kadar je mogoče, 2.9 izvaja projektni, problemski, raziskovalni, eksperimentalni, izkustveni ali praktični pouk in uporablja temu .32 primerne učne metode, pripomočke, gradiva in digitalno tehnologijo.

Učitelj upošteva raznolike zmožnosti in potrebe dijakov v okviru notranje diferenciacije in individualizacije pouka ter personalizacije učenja s prilagoditvami, ki obsegajo:

» učno okolje z izbiro ustreznih didaktičnih strategij, učnih dejavnosti in oblik;

» obsežnost, zahtevnost in kompleksnost učnih ciljev;

» raznovrstnost in tempo učenja;

» načine izkazovanja znanja, pričakovane rezultate ali dosežke.

Učitelj smiselno upošteva načelo diferenciacije in individualizacije tudi pri načrtovanju domačega dela dijakov, ki naj bo osmišljeno in raznoliko, namenjeno utrjevanju znanja in pripravi na nadaljnje učenje.

Individualizacija pouka in personalizirano učenje sta pomembna za razvijanje talentov in potencialov nadarjenih dijakov. Še posebej pa sta pomembna za razvoj, uspešno učenje ter enakovredno in aktivno vključenost dijakov s posebnimi vzgojno-izobraževalnimi potrebami, z učnimi težavami, dvojno izjemnih, priseljencev ter dijakov iz manj spodbudnega družinskega okolja. Z individualiziranimi pristopi preko inkluzivne poučevalne prakse učitelj odkriva in zmanjšuje ovire, ki dijakom iz teh skupin onemogočajo optimalno učenje, razvoj in izkazovanje znanja, ter uresničuje v individualiziranih programih in v drugih individualiziranih načrtih načrtovane prilagoditve vzgojno-izobraževalnega procesa za dijake iz specifičnih skupin.



SPLOŠNA PRIPOROČILA ZA VREDNOTENJE ZNANJA Vrednotenje znanja razumemo kot ugotavljanje znanja dijakov skozi celoten učni proces, tako pri spremljanju in preverjanju (ugotavljanje predznanja in znanja dijaka na vseh stopnjah učenja), kot tudi pri ocenjevanju znanja.

V prvi fazi učitelj kontinuirano spremlja in podpira učenje, preverja znanje vsakega dijaka, mu nudi kakovostne povratne informacije in ob tem ustrezno prilagaja lastno poučevanje. Pred začetkom učnega procesa učitelj najprej aktivira in ugotavlja dijakovo predznanje in ugotovitve uporabi pri načrtovanju pouka. Med učnim procesom sproti preverja doseganje ciljev pouka in standardov znanja ter spremlja in ugotavlja napredek dijaka. V tej fazi učitelj znanja ne ocenjuje, pač pa na osnovi ugotovitev sproti prilagaja in izvaja dejavnosti v podporo in spodbudo učenju (npr. dodatne dejavnosti za utrjevanje znanja, prilagoditve načrtovanih dejavnosti in nalog glede na zmožnosti in potrebe posameznih dijakov ali skupine).

Učitelj pripomore k večji kakovosti pouka in učenja, tako da:

» sistematično, kontinuirano in načrtno pridobiva informacije o tem, kako dijak dosega učne cilje in usvaja

standarde znanja;

» ugotavlja in spodbuja razvoj raznolikega znanja – ne le vsebinskega, temveč tudi procesnega (tj. spretnosti

in veščin), spremlja in spodbuja pa tudi razvijanje odnosnega znanja;



13





3


3

:

7

0

/

/

» spodbuja dijaka, da dosega cilje na različnih taksonomskih ravneh oz. izkazuje znanje na različnih ravneh 52/

zahtevnosti; 0

2

.

9

» spodbuja uporabo znanja za reševanje problemov, sklepanje, analiziranje, vrednotenje, argumentiranje 3.

2

itn.;

» je naravnan na ugotavljanje napredka in dosežkov, pri čemer razume, da so pomanjkljivosti in napake

zlasti priložnosti za nadaljnje učenje;

» ugotavlja in analizira dijakovo razumevanje ter odpravlja vzroke za nerazumevanje in napačne predstave;

» dijaka spodbuja in ga vključuje v premisleke o namenih učenja in kriterijih uspešnosti, po katerih vrednoti

lastno učno uspešnost (samovrednotenje) in uspešnost vrstnikov (vrstniško vrednotenje);

» dijaku sproti podaja kakovostne povratne informacije, ki vključujejo usmeritve za nadaljnje učenje.

Ko so dejavnosti prve faze (spremljanje in preverjanje znanja) ustrezno izpeljane, sledi druga faza, ocenjevanje znanja. Pri tem učitelj dijaku omogoči, da lahko v čim večji meri izkaže usvojeno znanje. To doseže tako, da ocenjuje znanje na različne načine, ki jih je dijak spoznal v procesu učenja. Pri tem upošteva potrebe dijaka, ki za uspešno učenje in izkazovanje znanja potrebuje prilagoditve.

Učitelj lahko ocenjuje samo znanje, ki je v učnem načrtu določeno s standardi znanja. Predmet ocenjevanja znanja niso vsi učni cilji, saj vsak cilj nima z njim povezanega specifičnega standarda znanja. Učitelj ne ocenjuje stališč, vrednot, navad, socialnih in čustvenih veščin ipd., čeprav so te zajete v ciljih učnega načrta in jih učitelj pri dijaku sistematično spodbuja, razvija in v okviru prve faze tudi spremlja.

Na podlagi standardov znanja in kriterijev uspešnosti učitelj, tudi v sodelovanju z drugimi učitelji, pripravi kriterije ocenjevanja in opisnike ter jih na ustrezen način predstavi dijaku. Če dijak v procesu učenja razume in uporablja kriterije uspešnosti, bo lažje razumel kriterije ocenjevanja. Ugotovitve o doseganju standardov znanja, ki temeljijo na kriterijih ocenjevanja in opisnikih, se izrazijo v obliki ocene.

Učitelj z raznolikimi načini ocenjevanja omogoči izkazovanje raznolikega znanja (védenje, spretnosti, veščine) na različnih ravneh. Zato poleg pisnih preizkusov znanja in ustnih odgovorov ocenjuje izdelke (pisne, likovne, tehnične, praktične in druge za predmet specifične) in izvedbo dejavnosti (govorne, gibalne, umetniške, eksperimentalne, praktične, multimedijske, demonstracije, nastope in druge za predmet specifične), s katerimi dijak izkaže svoje znanje.



SPECIALNODIDAKTIČNA PRIPOROČILA

PODROČJA/PREDMETA

Cilji so urejeni po tematskih sklopih in ne predvidevajo časovne razporeditve snovi. Obseg ur po sklopih in razporeditev sklopov po letnikih sta orientacijska in za učitelja ne obvezna. O individualnih razporeditvah učnih sklopov se učitelji posvetujejo znotraj aktiva. Predlagani obseg ur vključuje obravnavo nove snovi, utrjevanje, uporabo informacijsko-komunikacijske tehnologije (IKT), preverjanje in ocenjevanje znanja. Cilji so postavljeni tako, da pri obravnavi novih pojmov in vsebin znotraj sklopa in med sklopi izhajajo iz predhodno usvojenih



14

3

3

:

7

0

/

/

/



ciljev, jih nadgradijo in poglobijo. Cilji tem vodijo v razumevanje bistvenih pojmov in vsebin mehanike. Učitelji 520 strokovno avtonomno v letni pripravi in pripravi na pouk predvidijo časovnico za njihovo doseganje glede na 2.9 sposobnosti dijakov, izbrane načine poučevanja ter preverjanja in ocenjevanja znanja. Prav tako v svoji letni .32 pripravi in pripravi na pouk razporejajo zaporedje ciljev, vključujejo kompetence in cilje medpredmetnih

področij ter cilje medkurikularnih tem (kot so informacijsko-komunikacijska tehnologija, okoljska vzgoja, poklicna orientacija, knjižnično informacijsko znanje, zlasti delo z viri idr.). V okviru predmeta se priporoča izvedba terenskih vaj in strokovnih ekskurzij. Učitelj naj uporablja učne pripomočke za nazornejši prikaz in lažje razumevanje snovi.

Medpredmetno povezovanje je namenjeno večji povezanosti in prenosljivosti znanja, s čimer ustvarjamo pogoje za večjo ustvarjalnost in podjetnost na vseh predmetnih področjih. Večja prenosljivost znanja oblikuje tudi samostojnejšo osebnost, ki se lažje sooča z različnimi izzivi v življenju, hkrati pa zmožnost povezovanja različnih znanj in spretnosti prispeva k večji kulturni in etični zavesti posameznika. Predmet mehanika se izrazito navezuje na druge predmete, predvsem na fiziko, matematiko, laboratorijske vaje in izbirne strokovne predmete. Predmet laboratorijske vaje je mehaniki v podporo za lažje razumevanje snovi, hkrati pa jo neposredno povezuje z izbirnim strokovnim predmetom. Če je fizika temelj za nadgradnjo vsebin mehanike, matematika pa zagotavlja osnovna orodja za računsko obravnavo mehanskih problemov, izbirni strokovni predmeti ponujajo primere praktične uporabe znanja mehanike. Zato naj se učitelji mehanike povežejo z učitelji fizike, matematike in drugih sorodnih predmetov in naj z njimi časovno in vsebinsko uskladijo pouk.

Izhodišče pouka naj bo vselej navezovanje na predznanje dijakov in pridobivanje novih znanj na osnovi že usvojenega znanja. Vsebine naj usvajajo in poglabljajo postopoma. Zato mora učitelj trenutno obravnavane teme dobro utrditi, poglobiti, zaokrožiti in tudi aplicirati na praktične primere. Izbrani praktični primeri naj bodo dijakom po možnosti znani iz njihovega opazovanja okolja in dovolj jasni, da bodo lahko realne probleme poenostavili v matematične modele, jih preračunali in analizirali ter uporabili rezultate. S tem si dijaki razvijajo sposobnost načrtovanja, sistematičnega pristopa in reševanja posameznih primerov. Učitelji naj uporabijo dostopno programsko opremo in z njo učinkoviteje analizirajo vplive posameznih veličin na računske rezultate ter s tem dodatno motivirajo dijake. Podajanje snovi naj bo sistematično, kar je nakazano tudi z razvrstitvijo posameznih tem.

Učitelj naj vsebin, ki so dijakom znane iz fizike, ne ponavlja, ampak pokaže njihovo uporabo v tehniki. Seveda je pri vodenju pouka nujno upoštevati različnost v predznanju in najprej predhodno pridobljeno znanje izravnati in povezati, zaradi česar se prej navedeni zahtevi vedno ne bo mogoče izogniti.

Predlagani vrstni red tem ni obvezen, je pa smiselno zaokrožen. Tudi število ur za posamezne teme ni predpisano. Predlagano okvirno število ur za posamezne celote je:

» Statika: 80 ur,

» Trdnost: 85 ur,

» Dinamika: 70 ur,

» Mehanika tekočin: 45 ur.

Učna snov je pogosto tako obsežna, da je v eni uri ni mogoče 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



15

3

3

:

7

0

/

/

/



tudi laboratorijske vaje. Potekajo naj vzporedno z obravnavanjem snovi pri mehaniki. Pri vajah snov utrdimo, s 520 poskusi dijaki sami dokazujejo teoretične ugotovitve. Zato je priporočljivo, naj vaje organizira in vodi isti učitelj. 2.9 Pri pisanju in predstavljanju poročil naj dijaki uporabljajo programsko opremo in se naučijo uporabe in .32 navajanja različnih virov.

Pri pouku mehanike naj učitelj:

» upošteva osnovne definicije, ki morajo biti podane jasno in točno;

» uporablja standardne oznake in enote;

» pri statiki togega telesa predstavi sile z vektorji v prostoru, računske primere pa omeji le na sile v ravnini;

» pri nosilnih sistemih dijake opozarja na ustrezno izbiro koordinatnega sistema in to podkrepi s primeri iz

prakse;

» razloži matematično povezavo med prečno silo in upogibnim momentom;

» pri statično določenih nosilcih obravnava samo Gerberjev nosilec z enim členkom;

» obravnava tudi nosilce z lomljeno osjo;

» pri strigu veznih elementov konstrukcijske detajle le omeni.



Vrednotenje znanja vključuje spremljanje, preverjanje in ocenjevanje znanja. Preverjanje in ocenjevanje znanja naj bo ustno, pisno in s projektno nalogo. Z ustnim preverjanjem učitelj:

» s kratkimi vprašanji ugotovi, koliko dijaki razumejo obravnavano temo;

» postavlja vprašanja, s katerimi dijake spodbuja k razmišljanju in povezovanju dejstev;

» preverja snov, jo utrjuje in poglablja;

» sprotno preverja znanje.

Vsako ocenjevanje naj vsebuje naloge iz sprotne snovi in tudi naloge, ki povezujejo znanja različnih tem mehanike. Za pripravo na maturo naj učitelj preverja in ocenjuje znanje s tipi nalog, ki jih predvideva maturitetni katalog. Pri tem naj preverja in ocenjuje znanje tako na osnovni kot višji taksonomski ravni.

Priporočena IKT tehnologija

OPIS POVEZAVA

Program za določanje reakcij, notranjih sil in deformacij za poljubne linijske https://ifb-sw.tugraz.at/p/statiktugo/ (https://ifb-

konstrukcije sw.tugraz.at/p/statiktugo/)

Portal EMehanike vsebuje vaje za vsa poglavja v UN Mehanika https://home.odos.si/vsebine/ (https://home.odos.si/vsebine/)



PROGRAMSKA OPREMA

WINMEH, didaktična programska oprema, ki jo imajo že zdaj vse srednje gradbene šole v Sloveniji in vsebuje programe:



16

3

3

:

7

0

/

/

/



SILE (sestavljanje in ravnotežje sil), 5202. PREREZI (geometrijske lastnosti prereza),9.32 NOSILCI (zunanje in notranje sile, upogibni momenti, ...).

V sklopu WINMEH-a je še veliko programov, ki bi jih lahko uporabljali pri izvajanju pouka in vaj.





17





TEME, CILJI, STANDARDI ZNANJA


3


3

:

7

0

/

/

/



SPLOŠNO O MEHANIKI ZVEZNE 5202.9.32

SNOVI

OBVEZNO



OPIS TEME

V temi Splošno o mehaniki zvezne snovi dijaki obravnavajo temeljne koncepte mehanike zvezne snovi in osnovne pristope k reševanju problemov iz mehanike.



SPLOŠNO O MEHANIKI ZVEZNE SNOVI



CILJI

Dijak:

O: spoznava razdelitev zvezne snovi na trdna telesa, kapljevine in pline;

O: spoznava podveje mehanike;

O: opredeli in razumeva različne mehanske modele za obravnavanje togih in deformabilnih (elastičnih, elastoplastičnih in viskoznih) teles;



(2.2.3.1)

O: spoznava osnovne elemente mehanike, kot so snov z njeno maso in mehanskimi lastnostmi, sile (zunanje in notranje), moment sile (zunanji in notranji), čas in geometrijski prostor z ustreznimi koordinatnimi sistemi;

O: razumeva in opisuje osnovne koncepte mehanike zvezne snovi vključno z njeno definicijo in področjem uporabe;

O: uporablja in pretvarja merske enote, ki se uporabljajo v mehaniki, ter opisuje njihov pomen pri reševanju problemov;

O: primerja in ocenjuje različne pristope k reševanju problemov v mehaniki zvezne snovi (analitično, grafično);



(1.1.1.1 | 1.2.3.1 | 2.3.3.1)

O: izvaja osnovne izračune na osnovi matematičnih modelov za probleme v mehaniki;



(4.5.3.1)

O: razvija sposobnost kritičnega razmišljanja in argumentiranja pri analizi in interpretaciji mehanskih pojavov.



(1.1.2.2 | 2.2.1.1 | 2.2.3.1)



19

3

3

:

7

0

/

/

STANDARDI ZNANJA /

5

2

0

Dijak: .2

9

.

3

» 2

razloži razliko med trdnim telesom, kapljevino in plinom;

» našteje podveje mehanike;

» razloži razliko med obravnavanjem togih in deformabilnih (elastičnih, elastoplastičnih in viskoznih) teles;

» pozna osnovne elemente mehanike, kot so snov z njeno maso in mehanskimi lastnostmi, sile (zunanje

in notranje), moment sile (zunanji in notranji), čas in geometrijski prostor z ustreznimi koordinatnimi sistemi;

» pojasni osnovne koncepte mehanike zvezne snovi vključno z njeno definicijo in področjem uporabe;

» pretvarja merske enote, ki se uporabljajo v mehaniki;

» analitično in grafično rešuje probleme v mehaniki;

» preveri pravilnost dobljenih rezultatov;

» razloži razliko med točkastim telesom in telesom končnih dimenzij.



TERMINI

◦ zvezna snov ◦ mehanski model ◦ togo telo ◦ deformabilno telo ◦ ravnotežje ◦ elastičnost ◦ elastoplastičnost ◦ viskoznost ◦ sila ◦ moment sile ◦ notranja sila ◦ notranji moment ◦ masna točka ◦ vektor ◦ koordinatni sistem ◦ merske enote



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» poda osnovne definicije jasno in razumljivo;

» predstavi sile z vektorji v prostoru, računske primere pa omeji le na sile v ravnini;

» opozarja na pomen ustrezne izbire koordinatnega sistema.



20





3


3

:

7

0

/

/

SILE S SKUPNIM PRIJEMALIŠČEM /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 3

Dijak:

O: opredeli in razumeva koncept masne točke (točkasto telo) ter njegovo uporabnost v mehaniki;

O: prepoznava razliko med točkastim telesom in telesom končnih dimenzij;

O: Newtonove zakone gibanja opredeli v kontekstu mehanike;



(2.3.3.1)

O: osnovne trigonometrične funkcije spozna v kontekstu mehanike;



(4.5.3.1)

O: obravnava silo kot vektor v prostoru ali ravnini, njene komponente in smer delovanja;

O: povezuje pojem sile in momenta sile z zunanjo obremenitvijo trdnih teles;

O: analizira in razume sistem sil s skupnim prijemališčem, vključno s konceptom rezultante sil;

O: izvaja analitično in grafično razstavljanje ter sestavljanje sil;

O: določa rezultanto sistema sil s skupnim prijemališčem v ravnini;

O: obravnava pogoje ravnotežja masne točke pod vplivom sistema sil s skupnim prijemališčem;



(2.2.3.1)

O: opredeli sistem sil s skupnim prijemališčem in ga povezuje z enostavnimi praktičnimi primeri;



(2.3.3.1)

O: zapisuje ravnotežne enačbe sistema sil s skupnim prijemališčem v ravnini ter jih uporablja pri reševanju preprostih nalog.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» uporablja osnovne trigonometrične funkcije;

» določi silo kot vektor v ravnini;

» analitično in grafično razstavlja in sestavlja sistem sil ter določa rezultanto sistema sil s skupnim

prijemališčem v ravnini;

» definira in uporabi pogoje ravnotežja masne točke pod vplivom sistema sil s skupnim prijemališčem;

» rešuje enostavne praktične primere sistema sil s skupnim prijemališčem.



21

3

3

:

7

0

/

/

TERMINI /

5

2

0

◦ .2 točkasto telo ◦ telo končnih dimenzij ◦ Newtonovi zakoni ◦ sistem sil s skupnim prijemališčem ◦ analitično 9.

in grafično razstavljanje ter sestavljanje sil 3 ◦ rezultanta sil ◦ ravnotežje ◦ masna točka 2



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» spodbuja risanje skic in sistemov sil;

» opozarja na pomen in ustrezno izbiro koordinatnega sistema;

» povezuje znanje mehanike z matematiko (trigonometrične funkcije);

» uporablja in dijake navaja na uporabo grafičnega orodja za risanje.



22





3


3

:

7

0

/

/



STATIKA /

5

2

0

2

.

9

.

3

OBVEZNO 2



OPIS TEME

Obravnava mehansko statično obremenjene podprte konstrukcije kot togo telo s ciljem enostavnejše analize statičnega ravnovesja. Mehanska analiza statično določene linijske konstrukcije. Obravnava tornih razmer med togimi telesi. Določitev geometrijskih karakteristik prečnih prerezov teles.



TOGO TELO IN LINIJSKA KONSTRUKCIJA



CILJI

Dijak:

O: opredeli matematični model togega telesa v mehaniki trdnih teles;



(1.1.2.1 | 4.2.1.1)

O: poveže Newtonove zakone z osnovnimi izreki statike ter jih prikaže s skicami in zapiše z enačbami;

O: opredeli silo kot vektorsko veličino v ravnini in prostoru;

O: opredeli pojem splošnega sistema sil in ga grafično prikaže z enostavnimi ravninskimi primeri;



(2.2.3.1)

O: opredeli in z ravninskim primerom grafično prikaže pojem dvojice sil;

O: opredeli pojem statičnega momenta sile oziroma skupine sil glede na izbrano točko v ravnini;

O: analitično določi velikost in lego rezultante splošnega sistema sil v ravnini z momentnim pravilom;

O: usvoji, kdaj je togo telo obremenjeno s splošnim sistemom sil v statičnem ravnotežju;



(2.2.3.1)

O: opiše možne primere obremenitev togega telesa;



(1.1.1.1 | 2.2.3.1 | 3.2.4.2)

O: spozna možne načine podpiranja togih teles in pripadajoče simbole podpor;



(1.1.2.1)

O: prepozna reakcijske sile in momente glede na vrsto podpore;



(2.2.2.1)



23

3

3

:

7

0

/

/



togo telo; 02.9 (3.2.4.2).32 O: O: / vpelje »prosto telo« kot mehanski model za opis vpliva okolice (zunanje obremenitve in vpliv podpor) na 52



za sisteme v statičnem ravnotežju računa velikost reakcijskih sil in momentov v podporah z ravnotežnimi

enačbami;



(3.2.4.2 | 4.2.1.1)

O: opredeli pojme statična določenost, nedoločenost in predoločenost togega telesa;



(2.2.3.1)

O: spozna možnosti uporabe linijske konstrukcije različnih nosilnih sistemov v tehniki glede na njihove lastnosti in pojasni njihovo statično zasnovo;



(3.2.4.2 | 2.3.3.1)

O: spozna elemente linijske konstrukcije (palica, nosilec, podpora).



(4.1.2.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» pojasni mehanski model togega telesa;

» zapiše matematični model togega telesa;

» prikaže s skicami in enačbami osnovne izreke statike;

» zapiše silo kot vektorsko količino v ravnini in prostoru;

» v koordinatnem sistemu nariše sistem sil v ravnini;

» nariše dvojico sil in razloži njen vpliv na telo;

» izračuna rezultirajoče momente več sil na izbrano točko;

» analitično sestavi sile brez skupnega prijemališča;

» analitično izračuna sile na togo telo upoštevajoč ravnotežne pogoje;

» izračuna enostavno obremenitev na linijsko konstrukcijo (točkovno, linijsko);

» nariše in opiše različne vrste podpor ravninskih linijskih konstrukcij;

» grafično prikaže reakcijske sile in momente glede na vrsto podpore;

» nariše enostavne linijske konstrukcije (palica, nosilec, podpora);

» predpostavi in izračuna reakcijske sile in izvede kontrolo reakcij na osnovnih statično določenih linijskih

konstrukcijah;

» razloži zunanje sile (obremenitev in reakcije), ki delujejo na »prosto telo«;



24

3

3

:

7

0

/

/

» razloži, kako najbolj enostavno rešiti neznanke v podporah; 52/

0

» .2

razloži pojem statične določenosti, nedoločenosti in predoločenosti togega telesa; 9

.

3

» 2

izračuna stopnjo statične nedoločenosti enostavnih linijskih konstrukcij;

» nariše in opiše primere statično nedoločenih linijskih konstrukcij;

» našteje prednosti in slabosti statično nedoločenih linijskih konstrukcij v primerjavi s statično določenimi;

» našteje in opiše elemente linijske konstrukcije;

» opiše možne uporabe različnih linijskih konstrukcij v tehniki.



TERMINI

◦ splošni sistem sil ◦ dvojica sil ◦ statična določenost ◦ predoločenost ◦ nedoločenost ◦ podpora ◦ palica ◦ nosilec ◦ reakcijska sila ◦ neznanka v podpori ◦ linijska konstrukcija ◦ momentno pravilo ◦ prosto telo



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» spodbuja risanje skic in sistemov sil;

» opozarja na pomen ustrezno izbranega koordinatnega sistema;

» povezuje znanje mehanike z matematiko (trigonometrične funkcije);

» uporablja in dijake navaja na uporabo grafičnega orodja za risanje;

» uporabi realno konstrukcijo za razlago pojmov: nosilec, palica, podpora;

» s fizičnimi modeli prikaže pojme statična določenost, nedoločenost in predoločenost togega telesa.



25





3


3

:

7

0

/

/

STATIČNO DOLOČENA LINIJSKA KONSTRUKCIJA /

5

0

(ELEMENT PALICA) 2

2

.

9

.

3

2

CILJI

Dijak:

O: opredeli palico kot element linijske konstrukcije (paličja) glede na njene osnovne značilnosti;

O: določi statično zasnovo preprostih paličij;

O: primerja teoretične predpostavke o vozliščih paličij z različnimi konstrukcijskimi izvedbami teh vozlišč;



(2.3.3.1)

O: preveri statično določenost paličja;



(3.2.4.2)

O: vpelje notranje osne sile v palicah;

O: uporabi ravnotežne enačbe sistema sil s skupnim prijemališčem za določitev ravnotežja izrezanega vozlišča paličja;



(2.2.3.1 | 4.5.3.1)

O: uporabi ravnotežne enačbe splošnega sistema sil za določitev ravnotežja dela paličja (Ritterjeva metoda);

O: analitično določi reakcije in notranje osne sile v palicah za statično določeno linijsko konstrukcijo (paličje);



(4.5.3.1)

O: grafično preveri ravnotežje izrezanega vozlišča paličja.



(4.5.3.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opiše lastnosti linijske konstrukcije (paličja);

» izračuna zunanjo in notranjo statično določenost, nedoločenost ali predoločenost ravninskega paličja;

» določi notranje osne sile v palicah;

» grafično dokaže ravnotežje delujočih sil v vozlišču.



TERMINI

◦ palica ◦ paličje ◦ vozlišče ◦ notranja osna sila ◦ Ritterjeva metoda



26

3

3

:

7

0

/

/

DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV /

5

2

0

Učitelj naj: .2

9

.

3

» 2

uporabi realno konstrukcijo za razlago elementa palica;

» s fizičnimi modeli prikaže notranje sile v paličju;

» uporablja in dijake navaja na uporabo grafičnega orodja za risanje;

» vključi programska orodja za izračune in kontrolo.



27





3


3

:

7

0

/

/

STATIČNO DOLOČENA LINIJSKA KONSTRUKCIJA /

5

0

(ELEMENT NOSILEC) 2

2

.

9

.

3

2

CILJI

Dijak:

O: opredeli nosilec z ravno osjo kot element linijske konstrukcije glede na njegove osnovne značilnosti in možne izvedbe;



(2.2.3.1)

O: spozna matematični model za statično analizo linijske konstrukcije;

O: spozna načine upoštevanja zunanje obremenitve v matematičnem modelu linijske konstrukcije;

O: vpelje notranje sile in momente v prečnem prerezu nosilca;

O: analitično določi potek notranjih sil in momentov vzdolž nosilca v ravninskih primerih;



(4.5.3.1)

O: grafično prikaže potek notranjih sil in momentov vzdolž nosilca;



(4.2.1.1 | 4.5.3.1)

O: preveri in kritično oceni rezultate.



(2.2.2.1 | 2.3.3.1 | 3.2.4.2)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opiše matematični model za statično analizo linijske konstrukcije;

» upošteva zunanjo obremenitev v matematičnem modelu linijske konstrukcije;

» izračuna notranje sile in moment nosilcev v ravnini in jih grafično prikaže vzdolž nosilca;

» analizira grafično prikazane notranje sile in momente vzdolž nosilca.



TERMINI

◦ notranja sila ◦ notranji moment ◦ diagram notranjih sil in momentov



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» uporabi realno konstrukcijo za razlago elementa nosilec;



28

3

3

:

7

0

/

/

» z animiranimi modeli prikaže notranje sile in momente v nosilcu; 52/

0

» .2

uporablja in dijake navaja na uporabo grafičnega orodja za risanje; 9

.

3

» 2

vključi programsko orodje za izračune in kontrolo.



29





3


3

:

7

0

/

/

TRENJE /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 3

Dijak:

O: vpelje silo trenja kot možno obremenitev togega telesa;

O: definira Coulombov zakon trenja;



(1.1.2.2)

O: spozna razliko med drsnim in kotalnim trenjem;

O: spoznava različne koeficiente trenja;



(4.1.1.1)

O: obravnava drsno in kotalno trenje na vodoravni in poševni ravnini in izpelje enačbo za določitev vlečne sile.



(2.3.3.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» izračuna velikost mejne sile trenja pred zdrsom;

» opiše razmere pri drsnem trenju;

» opiše razmere pri kotalnem trenju;

» primerja različne koeficiente trenja v kontaktu dveh teles;

» izračuna vlečno silo pri drsnem in kotalnem trenju na vodoravni in poševni ravnini.



TERMINI

◦ sila trenja ◦ Coulombov zakon trenja ◦ drsno trenje ◦ kotalno trenje ◦ kontakt dveh teles



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» uporabi realne primere za razlago trenja;

» prikaže primere trenja na stičnih ploskvah z različnimi koeficienti trenja;

» prikaže praktične primere uporabe drsnega in kotalnega trenja.



30





3


3

:

7

0

/

/

GEOMETRIJSKE KARAKTERISTIKE PREREZOV /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 3

Dijak:

O: definira prečni prerez telesa;

O: analitično določa lego težišča osnovnih in sestavljenih likov;



(4.2.1.1 | 4.5.3.1 | 2.3.3.1)

O: definira in računa statični moment osnovnih in sestavljenih likov;

O: poveže momentno pravilo z enačbami za določitev koordinat težišč sestavljenih likov;

O: definira osni vztrajnostni in odpornostni moment osnovnih in sestavljenih likov (Steinerjevo pravilo).



(3.1.4.2 | 4.2.1.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» izračuna lego težišča osnovnih in sestavljenih likov;

» izračuna statični moment osnovnih in sestavljenih likov;

» izračuna osni vztrajnostni in odpornostni moment osnovnih in sestavljenih likov.



TERMINI

◦ težišče lika ◦ statični moment lika ◦ vztrajnostni moment lika ◦ odpornostni moment lika ◦ Steinerjevo pravilo



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» uporablja in dijake navaja na uporabo grafičnega orodja za risanje;

» vključi programsko orodje za izračune in kontrolo;

» uporablja tabele za izračun vztrajnostnih in odpornostnih momentov osnovnih likov.



31





3


3

:

7

0

/

/



TRDNOST /

5

2

0

2

.

9

.

3

OBVEZNO 2



OPIS TEME

Deformacijsko-napetostna analiza statično obremenjene linijske konstrukcije, obravnavane kot deformabilno telo.



DEFORMABILNO TELO



CILJI

Dijak:

O: spozna pojem deformabilnega telesa;



(1.1.2.1)

O: prepozna napetosti kot porazdeljeno površinsko obremenitev v prerezu telesa;

O: spozna povezavo med napetostmi v prerezu palice ali nosilca z notranjimi silami in momenti;

O: spozna deformacije telesa kot spremembo njegove oblike in velikosti;



(4.5.3.1)

O: spozna zvezo med napetostmi in deformacijami;

O: spozna strižno deformacijo in določi zvezo s strižno napetostjo;

O: analizira enoosni natezni preizkus preizkušanca;

O: spozna vzdolžne in prečne deformacije kot relativne spremembe dimenzij preizkušanca;

O: spozna območje veljavnosti Hookovega zakona;

O: obravnava fizikalni pomen elastičnega modula in Poissonovega količnika ter se seznani z okvirnimi vrednostmi za različne materiale;



(2.3.3.1 | 4.1.1.1)

O: razlikuje pojme elastičnost, plastičnost, utrjevanje, duktilnost, žilavost in krhkost materiala ter jih ponazori z ustreznimi diagrami;



(2.3.3.1 | 3.2.4.2 | 4.5.3.1)

O: opredeli pojme natezna trdnost, varnostni faktor in dopustna napetost;



(1.1.2.2 | 3.2.4.2 | 4.1.1.1 | 4.5.3.1)



32

3

3

:

7

0

/

/

O: / spozna vpliv temperaturne obremenitve in z ustrezno enačbo popiše njen vpliv na deformiranje telesa. 52



(3.2.4.2 | 4.1.1.1 | 4.5.3.1) 0

2

.

9

.

3

2

STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opredeli deformabilno telo;

» pojasni povezavo napetosti v prerezu palice ali nosilca z notranjimi silami in momenti;

» opiše deformacije telesa kot spremembo njegove oblike in velikosti ter prehod v novo lego v prostoru;

» pojasni zvezo med napetostmi in deformacijami;

» opiše in pojasni enoosni natezni preizkus preizkušanca;

» opredeli strižno deformacijo in določi zvezo s strižno napetostjo;

» izračuna vzdolžne in prečne deformacije kot relativne spremembe dimenzij preizkušanca;

» opredeli območje veljavnosti Hookovega zakona;

» skicira diagram »napetost – deformacija« ter opiše in pojasni njegove značilne vrednosti;

» pojasni fizikalni pomen elastičnega modula in Poissonovega količnika ter navede okvirne vrednosti za

različne materiale;

» opredeli pojme elastičnost, plastičnost, utrjevanje, duktilnost, žilavost in krhkost materiala ter jih

ponazori z ustreznimi diagrami;

» izračuna napetosti in deformacije za enostavne obremenitvene primere (zaradi osne sile in spremembe

temperature);

» določi dopustno napetost;

» vrednoti napetostno stanje glede na dopustno napetost;

» analizira napetostno in deformacijsko stanje na primerih iz prakse;

» pojasni fizikalni pomen temperaturnega razteznostnega koeficienta;

» izračuna napetostno in deformacijsko stanje kot posledico temperaturne obremenitve.



TERMINI

◦ napetost ◦ deformacija ◦ normalna napetost ◦ strižna napetost ◦ normalna deformacija ◦ strižna deformacija ◦ elastičnost ◦ plastičnost ◦ duktilnost ◦ žilavost ◦ krhkost ◦ natezna trdnost ◦ varnostni faktor ◦ dopustna napetost ◦ elastični modul ◦ strižni modul ◦ Poissonov količnik ◦ raztezek ◦ skrček ◦ Hookov zakon



33

3

3

:

7

0

/

/

DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV /

5

2

0

 Učitelj naj: .2

9

.

3

» 2

nariše in (s poskusom) razloži diagram »napetost – deformacija« in razloži karakteristične točke v tem diagramu;

» prikaže animacijo ali izvede natezni preizkus;

» prikaže animacije deformacij različnih obremenitvenih primerov;

» uporabi fizične ali digitalne modele različnih vrst materialov;

» opozori na pomen in ustrezno izbiro enot.



34





3


3

:

7

0

/

/

NAPETOSTI V PREČNEM PREREZU /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 3

Dijak:

O: vpelje osnovne predpostavke o poteku deformacij in napetosti po prečnem prerezu palice in nosilca;

O: opredeli primer centričnega natega in prikaže postopek dimenzioniranja;



(2.3.3.1)

O: opredeli pojem upogiba nosilca v ravnini ob predpostavki o linearnem poteku normalnih napetosti po prerezu;



(2.3.3.1)

O: skicira potek normalnih napetosti po prerezu v primeru čistega upogiba;

O: spozna strižne (tangencialne) napetosti v enostavnih primerih strižne obremenitve;



(2.3.3.1)

O: opredeli pojem torzije (vzvoja) ravnega nosilca okroglega prečnega prereza in ob predpostavki o linearnem poteku strižnih napetosti določi torzijsko nosilnost;



(2.2.3.1)

O: opredeli primer centrične tlačne obremenitve in prikaže postopek dimenzioniranja;

O: prepozna pojav uklona tlačno obremenjene palice kot hipni preskok iz ravne v uklonjeno lego;



(3.2.4.2)

O: pojasni vpliv podpor na pojav uklona tlačno obremenjene palice;

O: pojasni pojem vitkost in vpliv vitkosti na pojav uklona tlačno obremenjene palice;



(3.2.4.2)

O: spozna pojem kritične uklonske sile pri Eulerjevem uklonu.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» pojasni osnovne predpostavke o poteku deformacij in napetosti po prečnem prerezu palice in nosilca;

» pri centrično natezno obremenjenem elementu izračuna normalne napetosti, nosilnost in dimenzije

prereza;

» pri upogibno obremenjenem elementu izračuna normalne napetosti, nosilnost in dimenzije prereza;

» grafično prikaže potek napetosti po prerezu v primeru čistega upogiba;

» pri strižno obremenjenem elementu izračuna strižne napetosti, nosilnost in dimenzije prereza;



35

3

3

:

7

0

/

/

» pri torzijsko obremenjenem elementu okroglega prečnega prereza izračuna strižne napetosti, nosilnost in 52/

dimenzije prereza; 0

2

.

9

» pri centrično tlačno obremenjenem elementu izračuna normalne napetosti, nosilnost in dimenzije 3.

2

prereza;

» razloži pojav uklona pri tlačno obremenjeni palici;

» razloži vpliv podpor na pojav uklona pri tlačno obremenjeni palici;

» razloži pojem vitkost na primeru tlačno obremenjene palice;

» izračuna kritično uklonsko silo pri Eulerjevem uklonu.



TERMINI

◦ centrični nateg ◦ upogib nosilca ◦ torzija ◦ centrični tlak ◦ uklon ◦ kritična uklonska sila ◦ vitkost elementa ◦ Eulerjev uklon ◦ normalna napetost ◦ strižna napetost ◦ tangencialna napetost ◦ nosilnost



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

Učitelj naj:

» uporabi pri razlagi analogije iz vsakdanjega življenja (npr. upogib ravnila, gumijaste palice, jeklenega

profila, …);

» uporabi računalniške simulacije obremenitev elementov;

» poudari razliko med idealiziranim in realnim vedenjem materiala;

» predstavi realne primere konstrukcij za posamezno vrsto obremenitev;

» seznanja z uporabo programske opreme za vizualizacijo napetosti;

» poudari pomen materialnih lastnosti pri dimenzioniranju;

» spodbuja kritično mišljenje in ustvarjalnost;

» dodeli dijakom naloge, ki odražajo resnične življenjske probleme;

» spodbuja dijake k presoji smiselnosti rezultatov.



36





3


3

:

7

0

/

/



DINAMIKA /

5

2

0

2

.

9

.

3

OBVEZNO 2



OPIS TEME

V tej temi dijak spozna določitev položaja, hitrosti in pospeška togega telesa, obravnavanega kot gibanje točke brez upoštevanja mase. Analiza gibanja masne točke ali togega telesa ob upoštevanju sil in momentov, ki vplivajo na gibanje.



KINEMATIKA



CILJI

Dijak:

O: uporabi osnovne fizikalne veličine v kinematiki;

O: upošteva enakomerno premočrtno gibanje pri analizi kinematike točke;



(2.3.3.1)

O: upošteva pospešeno in pojemajoče premočrtno gibanje pri analizi kinematike točke;

O: upošteva krivočrtno gibanje pri analizi kinematike točke;



(3.1.4.2)

O: upošteva kroženje pri analizi kinematike točke;

O: spozna sestavljeno gibanje točke v ravnini;

O: spozna mehanske prenosnike gibanja.



(2.3.3.1 | 4.5.3.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opiše gibanje togega telesa kot gibanje točke;

» razloži osnovne kinematične veličine pri gibanju (tir, pot, čas, hitrost in pospešek/pojemek);

» razlikuje različne načine gibanj točk v ravnini;



37

3

3

:

7

0

/

/

» izračuna osnovne kinematične veličine (pot, hitrost, pospešek/pojemek točke) pri enakomernem in 52/

neenakomernem premočrtnem gibanju 0 ;

2

.

9

» grafično prikaže osnovne kinematične veličine v odvisnosti od časa 3.

; 2

» definira gibanje točke pri krivočrtnem gibanju (poševni met, vodoravni met, navpični met, prosti pad);

» izračuna osnovne kinematične veličine pri krivočrtnem gibanju;

» zna razstaviti in sestaviti vektorja hitrosti in pospeška;

» izračuna osnovne kinematične veličine (vrtilno frekvenco, kotno hitrost, obodno hitrost, normalni in

tangencialni pospešek/pojemek točke) pri enakomernem in neenakomernem kroženju;

» opredeli pojma relativne in absolutne hitrosti ter pospeška/pojemka pri sestavljenem gibanju točke v

ravnini;

» izračuna relativno in absolutno hitrost ter pospešek/pojemek pri sestavljenem gibanju točke v ravnini;

» definira mehanske prenosnike gibanja (torni, jermenski, verižni, zobniški);

» definira in izračuna veličine mehanskih prenosnikov gibanja (premer, vrtilno frekvenco, število zob,

prestavno razmerje).



TERMINI

◦ mehanski prenosnik gibanja ◦ prestavno razmerje ◦ število zob



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» poveže nova znanja s predhodno pridobljenimi;

» uporablja standardne enote in simbole;

» sodeluje z učiteljem fizike;

» opozarja na pomen in ustrezno izbiro enot;

» uporablja naloge, ki odražajo realne tehnične probleme;

» omogoča samostojno ali skupinsko raziskovanje določenih tem;

» povezuje znanje mehanike z matematiko, fiziko in drugimi predmeti;

» uporabi kombinacije predavanj, diskusij, grafičnih predstavitev in praktičnih vaj.



38





3


3

:

7

0

/

/

KINETIKA /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 3

Dijak:

O: poveže Newtonove zakone s premim in krožnim gibanjem togega telesa;



(2.3.3.1 | 3.1.4.2)

O: spozna d´Alembertovo načelo;

O: spozna povezavo gibalne količine s sunkom sile;



(2.3.3.1)

O: spozna splošne zakone kinetike;



(2.3.3.1)

O: spozna vztrajnostne karakteristike togih teles.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» uporabi Newtonove zakone na primerih premega in krožnega gibanja;

» uporabi d'Alembertovo načelo na primerih premega in krožnega gibanja;

» izračuna gibalno količino in sunek sile;

» izračuna delo, moč, energijo in izkoristek;

» izračuna vrtilno količino togih teles;

» izračuna masni vztrajnostni moment togih teles enostavnih oblik (valj, krogla, drog, obroč);

» razloži Steinerjevo pravilo za izračun masnega vztrajnostnega momenta togih teles;

» izračuna masni vztrajnostni moment togih teles upoštevajoč Steinerjevo pravilo;

» uporabi izrek o gibalni količini in vrtilni količini pri računskih primerih gibanj;

» razloži in uporabi zakon o ohranitvi mehanske energije pri masni točki in togem telesu;

» definira kinetično in potencialno energijo za masno točko in togo telo (premo gibanje, krožno gibanje);

» izračuna kinetično in potencialno energijo za masno točko in togo telo (premo gibanje, krožno gibanje);

» uporabi d'Alembertovo načelo na primerih sistemov togih teles;

» izračuna kinetično in potencialno energijo za sisteme togih teles.



39

3

3

:

7

0

/

/

/

5

2

0

TERMINI 2

.

9

.

3

2

◦ d'Alembertovo načelo ◦ gibalna količina ◦ sunek sile ◦ izkoristek ◦ vrtilna količina ◦ delo ◦ moč ◦ energija ◦ masni vztrajnostni moment ◦ mehanska energija



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» poveže nova znanja s predhodno pridobljenimi;

» uporablja standardne enote in simbole;

» poudari pomen pravilne uporabe enot in analize izračunanih vrednosti;

» uporablja naloge, ki odražajo realne tehnične probleme;

» povezuje znanje mehanike z matematiko, fiziko in drugimi predmeti;

» uporabi pristop »učenje skozi napake«, kjer dijaki analizirajo napačne rešitve in predlagajo izboljšave;

» razdeli kompleksne naloge na enostavnejše postavke in jih rešuje postopoma;

» uporablja primere iz vsakdanjega življenja.



40





3


3

:

7

0

/

/



MEHANIKA TEKOČIN /

5

2

0

2

.

9

.

3

OBVEZNO 2



OPIS TEME

V temi Mehanika tekočin dijaki spoznajo lastnosti in obnašanja tekočin v mirovanju ali gibanju.



STATIKA TEKOČIN



CILJI

Dijak:

O: spozna fizikalne lastnosti tekočin;



(4.1.1.1)

O: spozna Newtonov zakon viskoznega tečenja;

O: spozna osnovne enačbe hidrostatike (Pascalov zakon);

O: opredeli fizikalne principe delovanja merilnikov tlaka;



(2.3.3.1)

O: usvoji vpliv obremenitve tekočine na konstrukcijo.



(2.3.3.1 | 3.2.4.2)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» razloži fizikalne lastnosti tekočin;

» razlikuje med realno in idealno tekočino;

» opredeli hidrostatični tlak (Pascalov zakon);

» uporabi osnovno enačbo statike tekočin;

» razloži fizikalne principe delovanja merilnikov tlaka;

» uporabi Pascalov zakon pri hidravličnih strojih (pretvorniki sile in tlaka);

» izračuna porazdelitev hidrostatičnega tlaka na ravno ploskev;



41

3

3

:

7

0

/

/

» uporabi Arhimedov zakon statičnega vzgona; 52/

0

» .2

razlikuje med absolutnim in relativnim tlakom; 9

.

3

» 2

razloži hidrostatični paradoks;

» izračuna prijemališče in velikost rezultante hidrostatičnega tlaka na ravno ploskev.



TERMINI

◦ realna tekočina ◦ idealna tekočina ◦ hidrostatični tlak ◦ merilnik tlaka ◦ Pascalov zakon ◦ Arhimedov zakon ◦ vzgon ◦ hidrostatični paradoks ◦ absolutni tlak ◦ relativni tlak



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

 Učitelj naj:

» poveže lastnosti tekočin z znanjem iz fizike in kemije;

» predstavi praktične primere uporabe hidromehanike;

» uporabi simulacije za prikaz delovanja hidravličnih sistemov;

» poudari pravilno rabo enot in dimenzijsko analizo;

» prikaže delovanje manometrov in barometrov ter uporabo meritev tlaka v industriji;

» prikaže animacije delovanja Pascalovega in Arhimedovega zakona;

» prikaže praktične primere delovanja hidrostatičnega tlaka na ravno ploskev.



42





3


3

:

7

0

/

/

DINAMIKA TEKOČIN /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 3

Dijak:

O: spozna osnovne pojme hidrodinamike;



(1.1.2.1)

O: spozna osnovne veličine hidrodinamike in vrste pretokov tekočin;

O: spozna fizikalne principe delovanja merilnikov pretoka;



(2.3.3.1)

O: vpelje kontinuitetno enačbo pretoka tekočine;



(4.5.3.1)

O: vpelje Bernoullijevo enačbo;

O: vpelje energijsko enačbo.



(2.3.3.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opredeli masni in volumski pretok tekočine;

» razloži pomen povprečnih veličin pretoka tekočine;

» zapiše kontinuitetno enačbo pretoka tekočine (Venturijeva, Pitot-Prandtlova cev, ejektor);

» pojasni in na primeru pretoka tekočine uporabi Bernoullijevo enačbo (Venturijeva, Pitot-Prandtlova cev,

ejektor);

» pojasni in na primeru pretoka tekočine uporabi energijsko enačbo (Venturijeva, Pitot-Prandtlova cev,

ejektor);

» uporabi zakon o ohranitvi gibalne količine tekočine;

» izračuna pretočne in iztočne hitrosti tekočine;

» opiše delovanje hidravlične natege;

» razloži razliko med laminarnim in turbulentnim tokom tekočine;

» izračuna Reynoldsovo število za tok tekočine skozi cev okroglega prereza in na osnovi izračunane vrednosti

določi vrsto toka (laminarni, turbulentni).



43

3

3

:

7

0

/

/

TERMINI /

5

2

0

◦ .2 masni pretok ◦ volumski pretok ◦ kontinuitetna enačba ◦ Bernoullijeva enačba ◦ energijska enačba 9.

◦ 3 laminarni tok ◦ turbulentni tok ◦ hidravlična natega ◦ Reynoldsovo število 2



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA ZA SKUPINO CILJEV

Učitelj naj:

» poudari pomen dinamike tekočin v inženirstvu;

» prikaže dinamiko tekočin z uporabo animacij;

» razloži osnovne pojme pred uvedbo kompleksnih enačb in matematičnih izpeljav;

» uporabi problemsko naravnane naloge, kjer rešujejo realne inženirske probleme.



44





3


3

:

7

0

/

/

/

5

2

0

2

.

9

.

2



VIRI IN LITERATURA PO 3



POGLAVJIH



DIDAKTIČNA PRIPOROČILA

Stropnik, J. (2024). Zbirka formul, veličin in preglednic iz mehanike. Državni izpitni center.

Stropnik, J., Šterk, P. in Juhart, K. (2010). Statika: učbenik za mehaniko v 1. letniku v srednjih tehniških in strokovnih šolah ter tehniških gimnazijah. Tehniška založba Slovenije.

Knez, A., Vrabič, A., Juhart, K., Razbornik, I. in Knez, J. (2004). Mehanika, Statika: delovni zvezek za 1. letnik. Littera picta.

Cvetaš, F. in Jarc, M. (2007). Trdnost: učbenik za predmet Mehanika v 2. letniku programa Strojni tehnik in Tehniška gimnazija. Tehniška založba Slovenije.

Juhart, K., Vrabič, A. idr. (2003). Mehanika: delovni zvezek za 2. in 3. letnik, Trdnost. Zavod Republike Slovenije za šolstvo.

Stropnik, J. in Jurčič-Zlobec, B. (2008). Dinamika. Tehniška založba Slovenije

Stropnik, J., Šterk, P. in Vrabič, A. (2004). Mehanika, Dinamika: delovni zvezek za 3. letnik. Littera picta.

Stropnik, J. (2007). Hidromehanika. Tehniška založba Slovenije.

Jakopič, F., Vrabič, A., Juhart, K. in Knez, A., Razbornik, I. (2004) Mehanika: Hidromehanika: delovni zvezek za 4. letnik. Littera Picta

Meriam, J. L. in Kraige, L. G. (2011). Engineering mechanics: Statics. Wiley.

Meriam, J. L., Kraige, L. G. in Bolton, J. N. (2020). Engineering mechanics: Dynamics. John Wiley & Sons.



SPLOŠNO O MEHANIKI ZVEZNE SNOVI

Knez A., Juhart K., Vrabič A., Razbornik I. (2004). Mehanika. Statika: delovni zvezek za 1. letnik. Littera picta.

Stropnik J., Štrk P., Juhart K. (2010). Statika: učbenik za mehaniko v 1. letniku v srednjih tehniških in strokovnih šolah ter tehniških gimnazijah. Tehniška založba Slovenije.



STATIKA

Knez A., Juhart K., Vrabič A., Razbornik I. (2004). Mehanika. Statika: delovni zvezek za 1. letnik. Littera picta.



45





3


3

:

7

0

/

/

/



Stropnik J., Šterk P., Juhart K. (2010). Statika: učbenik za mehaniko v 1. letniku v srednjih tehniških in strokovnih 520 šolah ter tehniških gimnazijah. Tehniška založba Slovenije.2.9. TRDNOST 32

Cvetaš F. (2007). Trdnost: učbenik za predmet Mehanika v 2. letniku programa Strojni tehnik in Tehniška gimnazija. Tehniška založba Slovenije.

Juhart K., Vrabič A. (2004). Mehanika. Trdnost: delovni zvezek za 2. in 3. letnik. Littera picta.



DINAMIKA

Stropnik J. (2008). Dinamika. Tehniška založba Slovenije.

Stropnik J., Šterk P. (2004). Mehanika. Dinamika: delovni zvezek za 3. letnik. Littera picta.



MEHANIKA TEKOČIN

Jakopič F. (2004). Mehanika. Hidromehanika: delovni zvezek za 4. letnik. Littera Picta.

Stropnik J. (2007). Hidromehanika. Tehniška založba Slovenije.

DINAMIKA TEKOČIN

The Efficient Engineer. (2020a, 6. oktober). Understanding Bernoulli's equation [videoposnetek].

YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=DW4rItB20h4

GetAClass – Physics. (2021, 27. november). Bernoulli's principle [videoposnetek]. YouTube.

https://www.youtube.com/watch?v=eKEorBipbO8

The Efficient Engineer. (2020b, 8. september). Understanding laminar and turbulent flow. YouTube.

https://aplikacijaun.zrss.si/api/link/ieq79rl (https://aplikacijaun.zrss.si/api/link/ieq79rl)



46





3


3

:

7

0

/

/

/

5

2

0

2

.

9

.

2



PRILOGE 3



47