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1 VII Arbeitspläne Lehrbeispiele Übungen Tabellenverzeichnis XV XVII 1 Statik in der Ebene Grundlagen Die Aufgaben der Statik Physikalische Größen in der Statik Übungen zur Berechnung von Drehmomenten Bewegungsmöglichkeiten (Freiheitsgrade) eines Körpers Gleichgewicht des Körpers in der Ebene (Gleichgewichtsbedingungen) Der Parallelogrammsatz für Kräfte Das Freimachen der Bauteile Übungen zum Freimachen Die Grundaufgaben der Statik Zentrales und allgemeines Kräftesystem Die zwei Hauptaufgaben Die zwei Lösungsmethoden Die vier Grundaufgaben der Statik im zentralen ebenen Kräftesystem Die vier Grundaufgaben der Statik im allgemeinen ebenen Kräftesystem Systemanalytisches Lösungsverfahren zur Stützkraftberechnung Stützkraftermittlung im räumlichen Kräftesystem (Getriebewelle) Statik der ebenen Fachwerke Gestaltung von Fachwerkträgern Die Gleichgewichtsbedingungen am statisch bestimmten Fachwerkträger Ermittlung der Stabkräfte im Fachwerkträger Schwerpunktslehre Der Flächenschwerpunkt Flächen haben einen Schwerpunkt Schwerpunkte ausgewählter Flächen Schwerpunkte zusammengesetzter Flächen Der Linienschwerpunkt Linien haben einen Schwerpunkt Schwerpunkte ausgewählter Linien Schwerpunkte zusammengesetzter Linien (Linienzüge) XIX XXI

2 VIII 2.4 Guldin sche Regeln Volumenberechnung Übungen mit den Guldin schen Regeln Gleichgewichtslagen und Standsicherheit Gleichgewichtslagen Standsicherheit Reibung Grunderkenntnisse über die Reibung Gleitreibung und Haftreibung Ermittlung der Reibungszahlen Reibungskegel Übungen zur Lösung von Reibungsaufgaben Reibung auf der schiefen Ebene Verschieben des Körpers nach oben (1. Grundfall) Halten des Körpers auf der schiefen Ebene (2. Grundfall) Verschieben des Körpers nach unten (3. Grundfall) Übungen zur Reibung auf der schiefen Ebene Reibung an Maschinenteilen Prismenführung und Keilnut Zylinderführung Lager Schraube und Schraubgetriebe Seilreibung Bremsen Rollwiderstand (Rollreibung) Fahrwiderstand Übungen zum Rollwiderstand und Fahrwiderstand Rolle und Rollenzug Dynamik Allgemeine Bewegungslehre Größen und v, t Übungen mit dem v, t-diagramm Gesetze und Diagramme der gleichmäßig beschleunigten Arbeitsplan zur gleichmäßig beschleunigten oder verzögerten Bewegung Freier Fall und Luftwiderstand Übungen zur gleichmäßig beschleunigten und verzögerten Bewegung

3 IX Zusammengesetzte Bewegungen Übungen zur zusammengesetzten Bewegung Gleichförmige Drehbewegung (Kreisbewegung) Drehzahl (Umdrehungsfrequenz) Umfangsgeschwindigkeit Richtung der Umfangsgeschwindigkeit Umfangsgeschwindigkeit und Drehzahl Umfangsgeschwindigkeit und Mittelpunktsgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit Baugrößen und Größen der Bewegung in Getrieben Übersetzung (Übersetzungsverhältnis) Gesetze und Diagramme der gleichmäßig beschleunigten (verzögerten) Drehbewegung Gegenüberstellung der allgemeinen Größen mit den entsprechenden Kreisgrößen Winkelbeschleunigung Der Drehwinkel im Diagramm Tangentialbeschleunigung Arbeitsplan zur Kreisbewegung (Vergleich mit 4.1.5) Dynamik der geradlinigen Bewegung (Translation) Axiom Die gesetzliche und internationale Einheit für die Kraft Übungen zum dynamischen Grundgesetz Prinzip von d Alembert Arbeitsplan zum Prinzip von d Alembert Übungen zum Prinzip von d Alembert Impuls (Bewegungsgröße) und Impulserhaltungssatz Arbeit einer konstanten Kraft Zeichnerische Darstellung der Arbeit Federarbeit (Formänderungsarbeit) als Arbeit einer veränderlichen Kraft Übungen mit der Größe Arbeit Mechanische Leistung Wirkungsgrad Gegenüberstellung der allgemeinen Größen mit den entsprechenden Kreisgrößen Dreharbeit (Rotationsarbeit)

4 X Drehleistung (Rotationsleistung) Zahlenwertgleichung für die Drehleistung bei Drehbewegung Energie Potenzielle Energie und Hubarbeit Kinetische Energie und Beschleunigungsarbeit Spannungsenergie und Formänderungsarbeit Energieerhaltungssatz Übungen zum Energieerhaltungssatz Gerader zentrischer Stoß Merkmale des geraden zentrischen Stoßes Elastischer Stoß Unelastischer Stoß Wirklicher Stoß Übungen zum geraden zentrischen Stoß Dynamik der Drehbewegung (Rotation) Das dynamische Grundgesetz für die Drehbewegung Trägheitsmoment und Trägheitsradius Übung zum dynamischen Grundgesetz für die Drehung Drehimpuls (Drall) und Impulserhaltungssatz für die Drehung Kinetische Energie (Rotationsenergie) Energieerhaltungssatz für Drehung Fliehkraft Gegenüberstellung der translatorischen und rotatorischen Größen Mechanische Schwingungen Die harmonische Schwingung Das Schraubenfederpendel Das Torsionsfederpendel Schwerependel (Fadenpendel) Schwingung einer Flüssigkeitssäule Flüssigkeitssäule

5 XI 5 Festigkeitslehre Die Aufgaben der Festigkeitslehre Das Schnittverfahren zur Bestimmung des inneren Kräftesystems Spannung und Beanspruchung Schubspannung) Die fünf Grundbeanspruchungsarten Die zusammengesetzte Beanspruchung Bestimmung des inneren ebenen Kräftesystems (Schnittverfahren) und der Beanspruchungsarten Beanspruchung auf Zug Spannung Erkennen des gefährdeten Querschnitts in zugbeanspruchten Bauteilen Elastische Formänderung (Hooke sches Gesetz) Reißlänge Beanspruchung auf Druck Übungen zur Zug- und Druckbeanspruchung Flächenpressung Flächenpressung an geneigten Flächen Flächenpressung im Gewinde Flächenpressung an gewölbten Flächen (Hertz sche Gleichungen) Übungen zur Flächenpressung Beanspruchung auf Abscheren Spannung Hooke sches Gesetz für Schubbeanspruchung Flächenmomente 2. Grades und Widerstandsmomente Gleichmäßige und lineare Spannungsverteilung (Gegenüberstellung) Herleitungsübung Übungen mit Flächen- und Widerstandsmomenten einfacher Querschnitte Axiale Flächenmomente 2. Grades symmetrischer Querschnitte Axiale Flächenmomente 2. Grades einfach symmetrischer/ unsymmetrischer Querschnitte (Steiner scher Verschiebesatz) Übungen mit Flächen- und Widerstandsmomenten zusammengesetzter Querschnitte Beanspruchung auf Torsion Spannungsverteilung Herleitung der Torsions-Hauptgleichung

6 XII Formänderung bei Torsion Formänderungsarbeit Beanspruchung auf Biegung Spannungsarten und inneres Kräftesystem bei Biegeträgern Bestimmung der Biegemomente und Querkräfte an beliebigen Trägerstellen Spannungsverteilung im Trägerquerschnitt bei Biegung Herleitung der Biege-Hauptgleichung Spannungsverteilung im einfach symmetrischen Querschnitt Gültigkeitsbedingungen für die Biege-Hauptgleichung Übungen zur Berechnung des Biegemomenten- und Querkraftverlaufs bei den wichtigsten Trägerarten und Belastungen Träger gleicher Biegespannung Formänderung bei Biegung Übungen zur Durchbiegungsgleichung Beanspruchung auf Knickung Elastische Knickung (Eulerfall) Unelastische Knickung (Tetmajerfall) Arbeitsplan für Knickungsberechnungen Knickung im Stahlbau Übung zur Knickung Zusammengesetzte Beanspruchung Zug und Biegung Druck und Biegung Übung zur zusammengesetzten Beanspruchung durch Biegung und Torsion Festigkeitswerte im Spannungs-Dehnungs-Diagramm Dauerbruchsicherheit Übungen zur Dauerfestigkeit Fluidmechanik Statik der Flüssigkeiten (Hydrostatik) Eigenschaften der Flüssigkeiten Druckverteilung in einer Flüssigkeit ohne Berücksichtigung der Anwendungen des Druck-Ausbreitungsgesetzes

7 XIII Druckverteilung in einer Flüssigkeit unter Berücksichtigung der Schwerkraft Kommunizierende Röhren Bodenkraft Seitenkraft Auftriebskraft Schwimmen Gleichgewichtslagen schwimmender Körper Übersicht Erhaltungssätze der Strömung Strömung in Rohrleitungen Allgemeine Tabellen Sachwortverzeichnis