Vorlesung: Technische Mechanik

Modultitel:

• Technische Mechanik (I + II)

Anbietende Einrichtung:

• Friedrich-Schiller-Universität Jena, OSIM

Professor/ Dozent:

• Prof. Dr. Enrico Gnecco

Studiengang:

• Werkstoffwissenschaft (Bachelor, Pflichtkurs)

Lernziele:

• Vermittlung des Verständnisses für wesentliche Grundgesetze der Technischen Mechanik
• Entwicklung der Fähigkeit, mit der Technischen Mechanik Ingenieurprobleme zu formulieren

Inhaltsbeschreibung - Teil I:

• Statik: Grundbegriffe, Kräfte mit gemeinsamen Angriffspunkt, allgemeine Kraftsysteme und Gleichgewicht des starren Körpers, Schwerpunkt, Lagerreaktionen, Fachwerke, Balken, Rahmen, Bogen, Haftung und Reibung
• Elastostatik: Zug und Druck in Stäben, Spannungszustand, Verzerrungszustand, Elastizitätsgesetz, Balkenbiegung, Torsion, Arbeitsbegriff in der Elastizität, Knickung, Verbundquerschnitte

Inhaltsbeschreibung - Teil II:

• Kinematik des Massenpunktes: Geschwindigkeit und Beschleunigung; gerad­linige, ebene und räumliche Bewegung; kartesische, polare und natürliche Koor­di­naten
• Kinetik des Massenpunktes: freie und geführte Bewegung; Widerstandskräfte; Impussatz und Stoß; Drehimpulssatz; Arbeitssatz und Energiesatz; Gravi­tations­gesetz, Planeten- und Satellitenbewegung
• Kinetik eines Systems von Massenpunkten: Schwerpunktsatz; zentrischer Stoß; Körper mit verändlicher Masse
• Kinematik des starren Körpers: Translation; Rotation; allgemeine Bewegung; Momentanpol
• Kinetik des starren Körpers: Rotation um eine feste Achse und Massen­träg­heits­moment; ebene Bewegung und exzentrischer Stoß; räumliche Bewegung: Trägheitstensor, EULERsche Gleichungen und Kreisel
• Prinzipien der Mechanik: Prinzip von d'Alembert, LAGRANGEsche Gleichungen
• Freie, gedämpfte und erzwungene Schwingungen
• Relativbewegung des Massenpunktes
• Einführung in Numerische Simulation oder Einführung in die Strömungmechanik (zusätzliche Themen)

zu erwerbende Kompetenzen:

• 55% – Fachkompetenz
• 25% – Methodenkompetenz
• 15% – Systemkompetenz
• 5% – Sozialkompetenz

Lehr- und Lernformen:

• 60 h – Vorlesung (4 SWS)
• + 60 h – Übung (4 SWS)
• + 60 h – Selbstudium: Nacharbeit von V, Ü, S
• + 80 h – Selbstudium: Lösen von Übungsaufgaben
• + 40 h – Selbstudium: Prüfungsvorbereitung
• = 300 h – Gesamtarbeitsaufwand

Voraussetzung für die Teilnahme:

• keine

Vorbereitung auf die Teilnahme am Modul - Teil I:

• Schnell, Gross, Hanger, Technische Mechanik 1 + 2, Springer Verlag 2003,
• J. Dankert, H. Dankert, Technische Mechanik, Vieweg + Teubner,
• A. Böge, W. Schlemmer, Technische Mechanik, Vieweg + Teubner.

Vorbereitung auf die Teilnahme am Modul - Teil II:

• Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, Springer Verlag 2012
  (empfohlenes Lehrbuch).

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen:

• Studiengang Physik, Studienrichtung Technische Physik

Voraussetzung für die Vergabe von LP:

• Kontrolle der Vorbereitung von Übungsaufgaben
• Zwischenklausur 120 min, erste Klausur gewichtet zu 50%
• Abschlussklausur 120 min, zweite Klausur gewichtet zu 50%

Anzahl Leistungspunkte:

• 10

Häufigkeit des Angebots des Moduls:

• jeweils Beginn im Sommersemester

Dauer des Moduls:

• zwei Semester