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Lecture: Technical Mechanics

Modultitel:

  • Technische Mechanik (I+II)

Anbietende Einrichtung:

  • Friedrich-Schiller-Universität Jena, OSIM

Professor/ Dozent:

  • Prof. Dr. Enrico Gnecco

Studiengang:

  • Werkstoffwissenschaft (Bachelor)

Lernziele:

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

Inhaltsbeschreibung:

Teil I

  • Statik starrer Körper: Äquivalenz und Gleichgewicht, Auflagereaktionen, Schwerpunkt, Schnittkräfte und Schnittmoment, Haftreibung
  • Festigkeitslehre: Spannungen, Verzerrungen, Stoffgesetze, Zug-Druck­beanspruchung von Stäben, reine Torsion von kreis­förmigen Stäben, Biegen von Stäben, Knickung von Stäben, Form­änderungs­arbeit, Satz von Castigliano, zusam­men­gesetzte Bean­spruchung

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.

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:

  • jedes Studienjahr, Beginn im Sommersemester

Dauer des Moduls:

  • 2 Semester
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