Kinematik und Kinetik

11B0232

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

1 Semester

Maschinen und Fahrzeuge bestehen in der Regel aus Baugruppen mit beweglichen Teilen. Die Kinematik und Kinetik beschäftigt sich mit Analyse der Bewegung hinsichtlich der Bahn einzelner oder mehrerer Körper sowie den einwirkenden Kräften und Momenten. Basierend auf den Erkenntnissen der Statik werden die resultierenden Kräfte und Momente von beschleunigt bewegten Körpern auf geradliniger und gekrümmter Bahn analysiert bzw. die Bewegung von Körpern infolge vorgegebener Kräfte und Momente berechnet. Die besondere Bedeutung der Kinematik und Kinetik für die Auslegung von Systemen wird anhand von verschiedenen praxisnahen Beispielen deutlich. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage einfache Bewegungen von Körpern zu analysieren. Neben der Bilanz von Kräften können die Studierenden Energiebilanzen für bewegte Systeme aufstellen. Nach Abschluss des Moduls kennen die Studierenden die Relevanz der Kinematik und Kinetik für weiterführende Module in der Konstruktion und Maschinendynamik.

1. Einführung

2. Kinematik des Punktes

 2.1 Bewegung auf gegebener Bahn

 2.2 Allgemeine ebene Bewegung

 2.3 Kreisbewegung

 2.4 Ebene Bewegung in Polarkoordinaten

3. Kinematik des starren Körpers

 3.1 Grundformen der Bewegung

 3.2 Einführung in die ebene Bewegung eines starren Körpers

4. Kinetik des Massenpunktes

 4.1 Das Newtonsche Grundgesetz / Prinzip von D'Alembert 

 5. Kinetik der Drehbewegung

  5.1 Grundgesetz der Drehbewegung

  5.2 Massenträgheitsmomente

  5.3 Satz von Steiner

6. Freie Schwingungen

 6.1 Freie ungedämpfte Schwingung

 6.2 Freie gedämpfte Schwingung 

7. Arbeit, Energie, Leistung

 7.1 Arbeit einer Kraft

 7.2 Energie des Massenpunktes

7.3 Arbeitssatz und Energieerhaltungssatz

7.4 Leistung einer Kraft

7.5 Drehbewegung

8. Impuls und Stoß

 8.1 Impuls und Impulssatz

 8.2 Impulsmoment und Impulsmomentsatz

 8.3 Stoß

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Klausur

• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Mechanik: Inhalte der Vorlesung Statik

Mathematik: Trigonometrie, Algebra, Grundlagen der Differential- und Integralrechnung, einfache Differentialgleichungen

Physik: Grundlagen der geradlinigen Bewegung

Festigkeitslehre: Elastizität von Balken

Nach Abschluss des Moduls kennen die Studierenden den Stellenwert der Kinematik und Kinetik in Rahmen des Ingenieurwesens. Sie können die Bewegungsgleichungen von einfachen Körpern / mechanischen Konstruktionen aufstellen und zu beschreiben und Analogien anhand von praktischen Beispielen zu erstellen.

Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden die grundlegenden Methoden der Technischen Mechanik (Freischnitt, kinematische Bedingungen, Bestimmung von Kräften/Momenten, Bestimmung der Bewegungsgleichungen) sicher auf einfache Bewegungen einzelner Körper oder Baugruppen mit einem Bewegungsfreiheitsgrad anwenden.

Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden ein- und zweidimensionale beschleunigte Bewegungen von starren Körpern analysieren, sowie Energiebilanzen für bewegte Körper aufstellen und bewerten. Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen Möglichkeiten und Grenzen der Berechnung ein- und zweidimensionaler Bewegungen mit elementaren Methoden.

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, eine maschinenbauliche Konstruktion soweit zu abstrahieren, dass sie für eine mechanische Auslegung mit den gelernten Methoden berechnet werden kann und ihre Bewegung analysiert werden kann.

• Schmidt, Reinhard

• Bahlmann, Norbert
• Schmidt, Reinhard
• Stelzle, Wolfgang
• Fölster, Nils
• Richter, Christoph Hermann
• Schmehmann, Alexander