T STATIIKKA 2 (3 OP.) OAMK

Samankaltaiset tiedostot
BM20A0700, Matematiikka KoTiB2

Matematiikka B2 - Avoin yliopisto

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I

2.8. Kannanvaihto R n :ssä

Neliömatriisin adjungaatti, L24

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I

Matematiikka B2 - TUDI

STATIIKKA. TF00BN89 5op

Tehtäväsarja I Seuraavat tehtävät liittyvät kurssimateriaalin lukuun 7 eli vapauden käsitteeseen ja homogeenisiin

802120P Matriisilaskenta (5 op)

Matriisien tulo. Matriisit ja lineaarinen yhtälöryhmä

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 3 /

Vektoreiden A = (A1, A 2, A 3 ) ja B = (B1, B 2, B 3 ) pistetulo on. Edellisestä seuraa

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I

3.1 Lineaarikuvaukset. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. 3.1 Lineaarikuvaukset. 3.1 Lineaarikuvaukset

Determinantti 1 / 30

Suorat ja tasot, L6. Suuntajana. Suora xy-tasossa. Suora xyzkoordinaatistossa. Taso xyzkoordinaatistossa. Tason koordinaattimuotoinen yhtälö.

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä

Matikkapaja keskiviikkoisin klo Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/81

1.1. Määritelmiä ja nimityksiä

Insinöörimatematiikka D

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä

Ortogonaalinen ja ortonormaali kanta

Insinöörimatematiikka D

Ville Turunen: Mat Matematiikan peruskurssi P1 1. välikokeen alueen teoriatiivistelmä 2007

MS-A0004/MS-A0006 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 6 / vko 42

Rakenteiden mekaniikka TF00BO01, 5op

Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

1. a) b) Nollakohdat: 20 = c) a b a b = + ( a b)( a + b) Derivaatan kuvaajan numero. 1 f x x x g x x x x. 3. a)

Matikkapaja keskiviikkoisin klo Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/210

Insinöörimatematiikka D

Insinöörimatematiikka D

RAK Statiikka 4 op

Ensi viikon luennot salissa X. Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/66

Tehtäväsarja I Seuraavat tehtävät liittyvät kurssimateriaalin lukuun 7 eli vapauden käsitteeseen ja homogeenisiin

Insinöörimatematiikka D

Lineaariset kongruenssiyhtälöryhmät

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima

Käänteismatriisi 1 / 14

Anna jokaisen kohdan vastaus kolmen merkitsevän numeron tarkkuudella muodossa

Matriisit, kertausta. Laskutoimitukset. Matriisikaavoja. Aiheet. Määritelmiä ja merkintöjä. Laskutoimitukset. Matriisikaavoja. Matriisin transpoosi

3x + y + 2z = 5 e) 2x + 3y 2z = 3 x 2y + 4z = 1. x + y 2z + u + 3v = 1 b) 2x y + 2z + 2u + 6v = 2 3x + 2y 4z 3u 9v = 3. { 2x y = k 4x + 2y = h

Insinöörimatematiikka D

Insinöörimatematiikka D

9 Matriisit. 9.1 Matriisien laskutoimituksia

Matriisi-vektori-kertolasku, lineaariset yhtälöryhmät

802118P Lineaarialgebra I (4 op)

Ortogonaaliset matriisit, määritelmä 1

Vektorit, suorat ja tasot

Hilbertin avaruudet, 5op Hilbert spaces, 5 cr

VEKTORIT paikkavektori OA

Insinöörimatematiikka D

Matriisit, L20. Laskutoimitukset. Matriisikaavoja. Aiheet. Määritelmiä ja merkintöjä. Laskutoimitukset. Matriisikaavoja. Matriisin transpoosi

Talousmatematiikan perusteet: Luento 10. Matriisien peruskäsitteet Yksinkertaiset laskutoimitukset Matriisitulo Determinantti

Lineaarialgebra (muut ko)

Insinöörimatematiikka D

1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I

MAA5 Vektori, Opintokortti

Matriisilaskenta, LH4, 2004, ratkaisut 1. Hae seuraavien R 4 :n aliavaruuksien dimensiot, jotka sisältävät vain

Tehtäväsarja I Kertaa tarvittaessa materiaalin lukuja 1 3 ja 9. Tarvitset myös luvusta 4 määritelmän 4.1.

HY / Avoin yliopisto Lineaarialgebra ja matriisilaskenta II, kesä 2015 Harjoitus 1 Ratkaisut palautettava viimeistään maanantaina klo

BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016

Ristitulolle saadaan toinen muistisääntö determinantin avulla. Vektoreiden v ja w ristitulo saadaan laskemalla determinantti

Insinöörimatematiikka D

KJR-C1001: Statiikka L3 Luento : Jäykän kappaleen tasapaino

Tehtävä 2. Osoita, että seuraavat luvut ovat algebrallisia etsimällä jokin kokonaislukukertoiminen yhtälö jonka ne toteuttavat.

Talousmatematiikan perusteet: Luento 13. Rajoittamaton optimointi Hessen matriisi Ominaisarvot ja vektorit Ääriarvon laadun tarkastelu

Talousmatematiikan perusteet: Luento 11. Lineaarikuvaus Matriisin aste Käänteismatriisi

Yhtälöryhmä matriisimuodossa. MS-A0007 Matriisilaskenta. Tarkastellaan esimerkkinä lineaarista yhtälöparia. 2x1 x 2 = 1 x 1 + x 2 = 5.

1.1 Vektorit. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n.

MAA15 Vektorilaskennan jatkokurssi, tehtävämoniste

Determinantit. Kaksirivinen determinantti. Aiheet. Kaksirivinen determinantti. Kaksirivinen determinantti. Kolmirivinen determinantti

Matriisilaskenta. Harjoitusten 3 ratkaisut (Kevät 2019) 1. Olkoot AB = ja 2. Osoitetaan, että matriisi B on matriisin A käänteismatriisi.

Talousmatematiikan perusteet: Luento 10. Lineaarikuvaus Matriisin aste Determinantti Käänteismatriisi

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45

3.2 Matriisien laskutoimitukset. 3.2 Matriisien laskutoimitukset. 3.2 Matriisien laskutoimitukset. 3.2 Matriisien laskutoimitukset

2 SUORA SAUVA ja PALKKI Suoran sauvan puhdas veto tai puristus Suoran palkin taivutus Harjoitustehtäviä 71

5 OMINAISARVOT JA OMINAISVEKTORIT

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I

Luento 9: Yhtälörajoitukset optimoinnissa

Seuraava luento ti on salissa XXII. Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/117

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa

Insinöörimatematiikka D

Oppimistavoitematriisi

Oletetaan ensin, että tangenttitaso on olemassa. Nyt pinnalla S on koordinaattiesitys ψ, jolle pätee että kaikilla x V U

Kannan vektorit siis virittävät aliavaruuden, ja lisäksi kanta on vapaa. Lauseesta 7.6 saadaan seuraava hyvin käyttökelpoinen tulos:

Demorastitiedot saat demonstraattori Markus Niskaselta Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/104

Ennakkotehtävän ratkaisu

Lineaarikuvausten. Lineaarikuvaus. Lineaarikuvauksia. Ydin. Matriisin ydin. aiheita. Aiheet. Lineaarikuvaus. Lineaarikuvauksen matriisi

w + x + y + z =4, wx + wy + wz + xy + xz + yz =2, wxy + wxz + wyz + xyz = 4, wxyz = 1.

Oppimistavoitematriisi

Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt Laskuharjoitus 1 / vko 44

4. Lasketaan transienttivirrat ja -jännitteet kuvan piiristä. Piirielimien arvot ovat C =

JAKSO 2 KANTA JA KOORDINAATIT

, on säännöllinen 2-ulotteinen pinta. Määrää T x0 pisteessä x 0 = (0, 1, 1).

Yhtälöryhmä matriisimuodossa. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. Tarkastellaan esimerkkinä lineaarista yhtälöparia. 2x1 x 2 = 1 x 1 + x 2 = 5.

Transkriptio:

T510503 STATIIKKA 2 (3 OP.) OAMK Raimo Hannila 05.09.2011 1

Tuntisuunnitelma (Luonnos). SL-2011 (15 vk?)., syysloma vk 43. Kurssin laajuus ks. opinto-opas. Ohjattu työskentely (Teoria +Harjoitus)= 39 h. Itsenäinen työskentely (Oma opiskelu) = 39 h. Osaamisen osoittaminen = 3 h. ------------------------------------------------------------------- Yhteensä =81 h. Powerpoint-esityksiä täydennetään tunneilla teorialla, esimerkein, harjoitustehtävin ja kuvin. 2

KURSSIN SUORITTAMINEN Katso sisällön yksityiskohdat opinto-opaasta! http://www.oamk.fi/koulutus_ja_hakeminen/opi skelu_oamkissa/opinto-opas/ Oppitunnit (teoriaa ja harjoituksia) Henkilökohtaiset harjoitustehtävät, jotka on tehtävä 1.12.2011 mennessä. Arvosanan määräytyminen: Tentti, numeroarvostelu 0 5. 3

KURSSIKIRJALLISUUTTA Salmi, Tapio. 2003. Teknillisen mekaniikan perusteet. Tampere. Pressus oy. Salmi, Tapio. 2005. Statiikka. Tampere. Pressus oy. Hibbeler, R.C. 2006. Structural Analysis. Singapore. Pearson Education. 4

Tapio Salmi STATIIKKA 3. painos, 2005. 400 sivua. ISBN 952-9835-60-4 Hinta 36,00 e, sidottu Kirja on tarkoitettu teknillisten yliopistojen ja ammattikorkeakoulujen mekaniikan peruskurssien oppimateriaaliksi. Tapio Salmi TEKNILLISEN MEKANIIKAN PERUSTEET 2. painos, 2003. 464 sivua. ISBN 952-9835-80-9 Hinta 37,00 e, sidottu Kirja on tarkoitettu teknillisten yliopistojen ja ammattikorkeakoulujen mekaniikan peruskurssien oppimateriaaliksi. Kirja sisältää statiikan, lujuusopin ja dynamiikan keskeiset perusteet integroituna yhteen kirjaan. 5

STATIIKKA 2, PÄÄASIAT Statiikka 1 kertausta. Isostaattiset (staattisesti määrätyt) rakenteet. N, Q, M t, M v rasituspinnat muuttujan x funktiona Nivelpalkit Kuormitusyhdistelmien rasituspinnat (min/max) Ristikot (leikkausmenetelmä, Cremonan menetelmä) Kehärakenteet ja kaaret 6

7 KERTAUSTA Kertausta Matematiikkaa Statiikkaa

VEKTORI- JA MATRIISILASKENNAN PERUSTEITA Kahden tasovektorin summa kun F + F 1 2 ( F ) 1xi F1yj F2xi F2yj = + + + ( F ) 1x F2x i F1y F2y = + + + F = F i+ F j 1 1x 1y F = F i+ F j 2 2x 2y j, 8

Vektori- ja matriisilaskennan perusteita Kahden vektorin summa 3-ulott. xyz,, -avaruudessa kun F + F 1 2 ( F ) 1xi F1yj F1zk F2xi F2yj F2zk = + + + + + ( F F ) ( F F ) ( F F ) = + i+ + j+ + k, 1x 2x 1y 2y 1z 2z F = F i+ F j+ F k 1 1x 1y 1z F = F i+ F j+ F k 2 2x 2y 2z 9

Vektori- ja matriisilaskennan perusteita Kahden vektorin pistetulo ( suorakulmaisessa koordinaatistossa) ( F ) x F y F z F x F y F z F F = i+ j+ k i+ j+ k 1 2 1 1 1 2 2 2 = F F + F F + F F = 1x 2x 1y 2y 1z 2z FF 1 2 cosα 2 2 2 1 = 1x + 1y + 1z F1 F F F F on vektorin pituus 2 2 2 2 = 2x + 2y + 2z F2 F F F F 1 2 on vektorin pituus α on vektorien F ja F välinen kulma. 10

Vektori- ja matriisilaskennan perusteita { } { } Kahden sarakematriisin vektorin summa f1 g1 f1+ g1 f + g = f + g = f + g 2 2 2 2 f 3 g 3 f3 + g 3 Kahden rivimatriisin vektorin summa f + g = f f f + g g g 1 2 3 1 2 3 = f + g f + g f + g 1 1 2 2 3 3 11

Vektori- ja matriisilaskennan perusteita Kahden matriisin summa a11 a12 a1 n b11 b12 b1 n a21 a22 a 2n b21 b22 b 2n A+ B= [ A] + [ B] = + a a a b b b a + b a + b a + b a + b m1 m2 mn m1 m2 mn 11 11 12 12 21 21 22 22 = a mn + b mn Matriisien A ja B dimensioiden on oltava yhtäsuuret ( m n ) molemmissa ja yhtäsuuret. 12

Vektori- ja matriisilaskennan perusteita Kahden matriisin tulo a11 a12 a1 n b11 b12 b1 m a21 a22 a 2n b21 b22 b 2m AB = [ A][ B] = a a a b b b m1 m2 mn n1 n2 nm ab 11 11 + ab 12 21 + + ab 1n n1 ab 11 12 + ab 12 22 + + ab 1n n2 ab 21 11 + ab 22 21 + + ab 2n n1 = a b + a b Huomaa, että matriisissa A pitää olla nsaraketta ja matriisissa B nriviä! Muutoin matriisitulo ei ole määritelty. [ ] [ ] n ja movat positiivisia kokonaislukuja 1, 2, 3,.... m1 1m m2 2m + a b mn nm 13

Vektori- ja matriisilaskennan perusteita Matriisin transpoosi Sarakematriisin vektorin transpoosi f1 T { f} = f 2 { f} = f1 f2 f3 f 3 Matriisin transpoosi a a a a a a a a a n a a a T A= [ A] = A = [ A] = a a a a a a 11 12 1n 11 21 m1 21 22 2 T 12 22 m2 m1 m2 mn 1n 2n mn T T T T AB = BAja A = A T Transponoinnissa matriisin rivit muutetaan matriisin sarakkeiksi ( tai vastaavasti sarakkeet muutetaan riveiksi. ) A A 14

Vektori- ja matriisilaskennan perusteita 1 2 1x 1y 1z 1x 1y 1z Kahden vektorin vektoritulo suorakulmaisessa koordinaatistossa F i j k i j k F = det F F F = F F F F F F F F F 2x 2y 2z 2x 2y 2z F1y F1z F1x F F 1z 1x F1y = i j+ k F F F F F F 2y 2z 2x 2z 2x 2y jossa matriisin determinantti F F F F det jne... 1y 1z 1y 1z F1yF2z F2yF1z F2y F = = 2z F2y F2z ( vektori) ( luku) 15

PISTETULON JA RISTITULON GEOMETRINEN TULKINTA 16

Vektori ja matriisilaskennan perusteita [ K ] 1 [ K]{} x { f} 1 {} x [ K] { f} Yhtälöryhmän ratkaiseminen tässä yhtälöpari ax + by = e a b x e = cx + dy = f c d y f = = Jos yhtälöryhmässä on vain 2 tuntematonta x ja y yhtälöpari, on käänteismatriisi ja 1 d b = det[ K ] c a [ K][ K] = = [ I] ( yksikkömatriisi) 1 1 0 0 1 17

STATIIKKAA, KAPPALEEN TASAPAINO Kappale tasapainotilassa, kun se on voimatasapainossa ja momenttitasapinossa. Voimatasapaino: = 1+ 2 + + n = 0 F F F F F F1 F2 Fn 0 jossa esim. tai = + + + = F = F i+ F j 1 1x 1y F = F i+ F j+ F k 1 1x 1y 1z yksiulotteinen tapaus voimat yhdensuuntaisia 2- tai 3-ulotteinen tapaus, ( 2-ulotteinen tapaus) ( 3-ulotteinen tapaus) 18

Kappaleen tasapaino Momenttitasapaino: M = M + M + + M = 1 2 M = M1+ M2 + + Mn = 0 jossa esim. 1 1 1 n 0 Tasotapaus 3-ulotteinen tapaus, Tasotapaus M1 = rf 1 1 Voiman momentti tai pistemomentti M = r F ( 3-ulotteinen tapaus) 19