Mechanik in der Mechatronik 1, Sommersemester 2024

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Questions and Answers

Was ist die technische Mechanik?

Die Lehre von ruhenden Körpern, auf die Kräfte einwirken.
Die Lehre von bewegten Körpern, auf die keine Kräfte einwirken.
Die Lehre von ruhenden und bewegten Körpern, auf die Kräfte einwirken. (correct)
Die Lehre von Kräften, die auf Körper einwirken.

Was sind Axiome in der Mechanik?

Abstraktionen, die in der Mechanik angewendet werden.
Erfahrungssätze, die das reale Verhalten der Körper hinlänglich genau beschreiben. (correct)
Theorien, die durch Experimente bestätigt werden müssen.
Idealisierungen, die in der Mechanik verwendet werden.

Was ist Gegenstand der Festkörpermechanik?

Verformbare Körper.
Ideale, starre Körper. (correct)
Flüssigkeiten und Gase.
Tropfbare und gasförmige Fluide.

Was ist Kinematik?

Die Lehre von der Bewegung von Körpern, ohne auf deren Ursache einzugehen. (C) Signup and view all the answers

Was sind die beiden Hauptgebiete der Mechanik?

Festkörpermechanik und Fluidmechanik. (D) Signup and view all the answers

Was ist ein Gegenstand der Erfahrungswissenschaft?

Eine Theorie, die durch Experimente bestätigt werden muß. (C) Signup and view all the answers

Was sind die Voraussetzungen für die Mechanik?

Idealisierungen und Abstraktionen. (B) Signup and view all the answers

Was ist das Ziel der Mechanik?

Das reale Verhalten von Körpern hinlänglich genau zu beschreiben. (C) Signup and view all the answers

Was sind die grundlegenden Einteilungen in der Mechanik?

Statik und Dynamik (B) Signup and view all the answers

Welche Koordinaten werden in der Punktkinematik verwendet?

Lagekoordinaten (B) Signup and view all the answers

Was ist ein wichtiger Aspekt bei der Lagerung und Verbindungselementen mechanischer Systeme?

Die Verwendung von Kraftübertragungen (C) Signup and view all the answers

Was sind die Newton’schen Axiome?

Bewegungsgesetze der klassischen Mechanik (D) Signup and view all the answers

Was sind Kräftegruppen?

Eine Gruppe von Kräften, die auf ein Objekt wirken (A) Signup and view all the answers

Wie heißen die Koordinaten, die in der Mechanik verwendet werden?

Lagekoordinaten (A) Signup and view all the answers

Was ist die Kinematik des starren Körpers?

Die Bewegung eines starren Körpers (D) Signup and view all the answers

Was ist die Bedeutung von Freiheitsgraden in der Mechanik?

Die Anzahl der möglichen Bewegungen eines Körpers (A) Signup and view all the answers

Was beschreibt die Grundformel der Kinematik?

Die Verbindung zwischen Lage, Geschwindigkeit und Beschleunigung (B) Signup and view all the answers

Was wird im Rahmen des Prinzips der virtuellen Arbeit verwendet?

Die Nomenklatur mit δ statt d (C) Signup and view all the answers

Wie nennt man ein Flaechentragwerk, das in der Hauptausdehnungsebene belastet wird?

Eine Scheibe (C) Signup and view all the answers

Wodurch wird ein Stab im mechanischen Modell dargestellt?

Durch seine Stabachse (A) Signup and view all the answers

Was ist die Bedingung für ein Flaechentragwerk, das als Scheibe bezeichnet wird?

Die Dicke ist wesentlich kleiner als die beiden anderen Abmessungen (D) Signup and view all the answers

Was beschreibt die Mechanik in der Mechatronik?

Die Verbindung zwischen Mechanik und Elektronik (D) Signup and view all the answers

Was wird im Rahmen der mechanischen Modellbildung oft idealisiert?

Die Geometrie von Körpern (B) Signup and view all the answers

Was nennt man ein gekrümmtes Flaechentragwerk?

Eine Schale (C) Signup and view all the answers

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Study Notes

Grundbegriffe der Mechanik

Die Mechanik ist die Lehre von ruhenden und bewegten Körpern, auf die Kräfte einwirken.
Die Mechanik ist eine Erfahrungswissenschaft, bei der die entwickelten Theorien durch Experimente bestätigt werden müssen.
Die Grundlage sind Axiome (Erfahrungssätze), welche das reale Verhalten der Körper unter Verwendung von Idealismen und Abstraktionen hinlänglich genau beschreiben.
Ein Axiom ist eine Aussage, die grundlegend ist und deshalb nicht innerhalb ihres Systems begründet werden kann bzw. muss.

Einteilung der Mechanik

Die Mechanik lässt sich in die folgenden Gebiete einteilen:
- Festkörpermechanik (verformbar bzw. idealisiert als starr angenommen)
- Fluidmechanik (Flüssigkeiten und Gase bzw. tropfbare und gasförmige Fluide)
- Kinematik: Untersucht wird die Bewegung von Körpern, ohne auf deren Ursache einzugehen.

Kinematik

Die Grundformel der Kinematik: d~rP/dt = d~rA/dt + d~α/dt ×~rPA
Im Rahmen des Prinzips der virtuellen Arbeit wird dieser Zusammenhang verwendet: δ~rP = δ~rA + δ~α ×~rPA (starrer Körper) bzw. δ~rP = δ~rA + δ α~rˆPA (starre Scheibe)

Lagerung und Verbindungselemente mechanischer Systeme

Ein System besteht aus einem oder mehreren Körpern.
Liegen alle Teile eines Systems und alle angreifenden Kräfte in einer Ebene, spricht man von einem ebenen System, ansonsten von einem räumlichen System.
Im Zuge der mechanischen Modellbildung werden die Körper oft geometrisch idealisiert betrachtet.
Beispiele für geometrisch idealisierte Körper:
- Flächentragwerk (z.B. wenn eine Abmessung, z.B. die Dicke, wesentlich kleiner ist als die beiden anderen)
- Scheiben (Ebene Flächentragwerke, die in der Hauptausdehnungsebene belastet werden)
- Platten (Ebene Flächentragwerke, die senkrecht zur Hauptausdehnungsebene belastet werden)
- Schalen (Gekrümmte Flächentragwerke)
- Stab (wenn die Querschnittsabmessungen des Körpers klein sind gegenüber der Längsabmessung)