Kinematik und Kinetik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 15.0 vom 12.12.2022

11B0232

Technical Mechanics, part 2

• Aircraft and Flight Engineering (B.Sc.)
• Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
• Maschinenbau (B.Sc.)
• Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Metalltechnik (B.Sc.)
• Mechatronik (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Fahrzeugtechnik (B.Sc.)

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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. Basierend auf den Erkenntnissen der Statik werden die resultierenden Kräfte von beschleunigt bewegten Körpern auf geradliniger und gekrümmter Bahn analysiert bzw. die Bewegung von Körpern infolge vorgegebener Kräfte 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 dieRelevanz der Kinematik und Kinetik für weiterführende Module in der Konstruktion und Maschinendynamik.

1. Einführung
2. Kinematik des Punktes
   2.1 Geradlinige Bewegung
   2.2 Allgemeine ebene Bewegung
   2.3 Kreisbewegung
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
   4.2 Arbeit, Energie, Leistung
   4.3 Energieerhaltungssatz
   4.4 Impuls, Impulssatz, Stoß
5. Kinetik des Körpers
   5.1 Drehung um eine feste Achse
   5.2 Ebene Bewegung
   5.3 Arbeit, Energie, Leistung bei der Drehbewegung
   5.4 Energieerhaltungssatz

Wissensverbreiterung
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage,
• die kinematischen Begriffe Bogenlänge, Geschwindigkeit und Beschleunigung zu nennen und zu erklären.
• das Newtonsche Grundgesetz sowie Impulssatz und Energieerhaltungssatz auf einfache Bewegungen anzuwenden
• den Stellenwert der Kinematik und Kinetik innerhalb des Ingenieurswesens anhand praktischer Beispiele zu beschreiben.
Wissensvertiefung
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden die grundlegenden Methoden der Technischen Mechanik (Freischnitt, Gleichgewichtsbedingungen, Bestimmung von Kräften/Momenten, Bestimmung der Bewegungsgleichungen) sicher auf einfache Bewegungen einzelner Körper oder Baugruppen mit einem Bewegungsfreiheitsgrad anwenden.
Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden,
• ein- und zweidimensionale beschleunigte Bewegungen von starren Körpern analysieren
• Energiebilanzen für bewegte Körper aufstellen und bewerten.
Können - kommunikative Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden Ergebnisse von ausgewählten Analysen und Berechnungen aufbereiten, in Gruppen darstellen und diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen Möglichkeiten und Grenzen der Berechnung ein- und zweidimensionaler Bewegungen mit elementaren Methoden.

Vorlesungen, Übüngen, Tutorien in Kleingruppen

Mechanik: Inhalt der Vorlesung StatikMathematik: Trigonometrie, Algebra, Grundlagen der Differential- und Integralrechnung, einfache DifferentialgleichungenPhysik: Grundlagen der geradlinigen Bewegung

Schmehmann, Alexander

• Schmehmann, Alexander
• Bahlmann, Norbert
• Prediger, Viktor
• Schmidt, Reinhard
• Stelzle, Wolfgang
• Fölster, Nils
• Voicu, Mariana-Claudia
• Richter, Christoph Hermann

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Eller, C.;Dreyer, H.-J.: Holzmann / Meyer / Schumpich, Technische Mechanik - Kinematik und Kinetik, SpringerGross, D.; Hauger, W; Schröder, J.; Wall, W.: Technische Mechanik 3 – Kinetik, SpringerHibbeler, R. C.: Technische Mechanik 3 - Dynamik, Pearson StudiumDankert, J.; Dankert, H.: Technische Mechanik, SpringerHauger, W.; Krempaszky, C; Wall, W.; Werner, E.: Aufgaben zu Technische Mechanik 1-3, SpringerMüller, W. H.; Ferber, F.: Technische Mechanik für Ingenieure, HanserHerr, H.: Technische Mechanik, Lehr- und Aufgabenbuch: Statik, Dynamik, Festigkeitslehre, Europa-LehrmittelGiek, K.; Giek, R.: Technische Formelsammlung, HanserBöge, A., Böge, W.: Technische Mechanik, Springer

Klausur 2-stündig

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch