Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, folgende Aufgaben zur Lösung grundlegender Beispiele aus Statik und Festigkeitslehre durchzuführen und zur Gesamtlösung der Beispiele zu kombinieren:

• Eingeprägte Kräfte wie Feder-, Gleitreibungs-, Gewichtskräfte, sowie verteilte Lasten erkennen und für die Lösung von Gleichgewichtsaufgaben mathematisch anschreiben
• Gleichgewichtsbedingungen sowohl graphisch als auch rechnerisch anwenden, um die Zwangskräfte und -momente eines statisch bestimmten Systems aus den eingeprägten Kräften und Momenten zu ermitteln
• Die in stabförmigen Bauteilen wirkenden Schnittgrößen als Funktionen einer Lagekoordinate anschreiben und die Ergebnisse auch graphisch darstellen und interpretieren
• bei Haftproblemen sowohl rechnerisch als auch graphisch den Gleichgewichtsverlust durch Überschreiten von Haftgrenzen und/oder Kippgrenzen analysieren sowie die für Gleichgewicht erforderlichen Haftgrenzkoeffizienten ermitteln; weiters Systeme auf Selbsthemmung prüfen; bei (quasi-statisch behandelbaren) reibungsbehafteten Relativbewegungen von Körpern die im System auftretenden Kräfte sowohl rechnerisch als auch graphisch bestimmen
• Die Stabkräfte eines ebenen (statisch bestimmten) Fachwerks rechnerisch und graphisch bestimmen
• Für Körper und ebene Flächen den Schwerpunkt mittels Integration, Guldin'scher Regel und Teilschwerpunktsatz ermitteln
• Für Körper die Massenträgheits- und Deviationsmomente mittels Integration und Anwendung des Steiner'schen Satzes ermitteln
• Für ebene Flächen die Flächenträgheits- und Flächendeviationsmomente mittels Integration und Anwendung des Steiner'schen Satzes ermitteln
• Die Grundlagen der linearisierten Elastizitätstheorie erklären und den Zusammenhang zwischen Spannungen und Verzerrungen im Rahmen des Hooke'schen Gesetzes beschreiben
• Die Verformungen und Beanspruchungen gerader stabförmiger Bauteile zufolge Zug/Druck, (gerader und schiefer) Biegung und Torsion im Rahmen der linearisierten Elastizitätstheorie sowohl bei statisch bestimmten als auch statisch unbestimmten Systemen bestimmen; zu diesem Zweck auch das Superpositionsprinzip und das Mohr'sche Verfahren anwenden
• Die Effekte auftretender Querkräfte in geraden stabförmigen Bauteilen erklären
• Die Grundlagen der Statik der Seile und Ketten bei Berücksichtigung des Eigengewichts erklären

In den Übungseinheiten werden zum Inhalt der zugehörigen Vorlesung passende Übungsaufgaben gelöst. Wesentliche Bestandteile eines jeden Lösungsprozesses sind dabei das Auffinden geeigneter physikalischer Ansätze, deren mathematische Umsetzung und Behandlung, die physikalische Interpretation der mathematischen Lösungen, sowie die kritische Auseinandersetzung mit den ermittelten Ergebnissen.

Die Studierenden sollen anhand der elementaren Aufgabenstellungen die Notwendigkeit eines fundierten theoretischen Wissens aus dem Stoffgebiet der Statik und Festigkeitslehre erkennen, sodass aufbauend auf den erlernten Grundgesetzen durch deren geeignete Kombinationen auch Lösungsstrategien für komplexere Problemstellungen entwickelt werden können.

Rechenübung

Die Studierenden sind aufgefordert, selbstständig Lösungswege zu den Übungsbeispielen zu erarbeiten und erhalten dabei Hilfestellung von dem_der Vortragenden. Zusätzlich sind Tutor_innen in den Übungseinheiten anwesend, um die Studierenden beim Auffinden korrekter Lösungen zu unterstützen und auftretende Fragen individuell zu beantworten. Zu jedem der Beispiele wird abschließend ein möglicher Lösungsweg vorgetragen, wobei der_die Vortragende Querverbindungen zu den theoretischen Grundlagen herstellt und auch alternative Lösungsstrategien aufzeigt.

Es gibt zwei Arten von Gruppen:

1) Kleingruppen (K01-K17):

• Die Studierenden erarbeiten unter Anleitung von Tutoren die Lösungen zu den Beispielen und diskutieren dabei auftretende Probleme und Fehler.
• Gemeinsames Arbeiten und Diskussionen unter den Teilnehmern sind explizit erwünscht!
• Eine Kleingruppe wird in englischer Sprache abgehalten (siehe Gruppenanmeldung).

2) Großgruppe (G)

• Ein Vortragender zeigt exemplarische Lösungswege der Beispiele, weist auf wesentliche Punkte hin und beantwortet dazu Fragen.
• Vortrag und Erklärungen erfolgen ausführlicher als in den Kleingruppen, dafür bleibt weniger Zeit zum eigenständigen Arbeiten und für individuelle Fragen.
• Wenn die Anmeldungen die Kapazität der Gruppe G übersteigt, wird eine weitere Gruppe geöffnet.

In allen Gruppen besteht Anwesenheitspflicht (siehe Abschnitt Leistungsnachweis). 

Für die Teilnahme an der Übung ist die Anmeldung zu einer Gruppe verpflichtend.
Das Anmeldeverfahren erfolgt ausschließlich über TISS und ist zweistufig:

Erste Stufe: Voranmeldung durch Studierende
Streben Sie einen Platz in einer Kleingruppe an, so schreiben Sie sich in den dafür vorgesehenen Voranmeldegruppen ein. Diese dienen der terminlichen Vorauswahl, Sie können sich auch in mehrere Voranmeldegruppen eintragen.
Streben Sie einen Platz in der Großgruppen an, so schreiben Sie sich dafür direkt in die Gruppe ein.

Zweite Stufe: Festlegen der Einteilung durch die Lehrveranstaltungsleitung
Gibt es für die Kleingruppen mehr Voranmeldungen als Gruppenplätze, werden die Plätze ausgelost. Die Plätze werden dabei bevorzugt an Studierende vergeben, die an der Übung zum ersten Mal teilnehmen. All jene, die keinen Platz in einer Kleingruppe erhalten, können die Übung in einer Großgruppe besuchen.

Aus administrativen Gründen ist es nach erfolgter Einteilung nicht mehr möglich, die Übungsgruppe zu wechseln.

Der weitere Verlauf der Übung wird über TUWEL administriert.
Für allgemeine Fragen konsultieren Sie bitte die FAQs im TUWEL-Kurs. Ist Ihre Frage dort nicht beantwortet, so stellen Sie diese bitte im TUWEL-Diskussionsforum. Gerne können Sie dieses Forum auch für einen fachlichen Austausch und entsprechende Fragen nutzen!
Individuelle organisatorische Fragen richten Sie bitte ausschließlich an mechanik1UE@tuwien.ac.at.
Individuelle fachliche Fragen können Sie während des Semesters in den Tutorensprechstunden stellen, die Sie im TUWEL-Kurs buchen können.


Am Montag, dem 9.3.2020 findet von 17:00 bis 19:00 im Audimax eine „Vorrechenübung für Alle“ statt. Es werden Grundlagen der Vektorrechnung (Kapitel 2 des Skriptums) wiederholt und ein entsprechendes Übungsbeispiel durchgenommen.
Es besteht keine Anwesenheitspflicht in dieser Einheit.

Die Beurteilung setzt sich aus drei Elementen zusammen.

1. Anwesenheit

Für einen positiven Abschluss der Lehrveranstaltung ist die Anwesenheit und aktive Mitarbeit bei mindestens 8 Übungseinheiten erforderlich.
Dies betrifft die jeweils in Groß- und Kleingruppe abgehaltenen Übungseinheiten zu den entsprechenden Terminen (die Einheiten "Vorrechenübung für Alle" und "Vorbesprechung - Organisatorisches" zu Beginn des Semesters sowie der Übungstest sind davon ausgenommen).

2. Peer-Review

Die begleitende Lernfortschrittskontrolle erfolgt über ein Peer-Review-System. Dabei sind über das Semester verteilt einerseits Aufgaben selbstständig zu lösen und abzugeben, sowie andererseits auch die Abgaben anderer Teilnehmer_innen zu kontrollieren und zu bewerten. Die Aufgaben führen hinsichtlich des Umfangs und Schwierigkeitsgrades an jene des Abschlusstests heran, außerdem sind bei der Bewertung ähnliche Kriterien anzuwenden. Details zum Ablauf sind im TUWEL-Kurs der LVA zu finden.

Für eine positive Beurteilung der Teilleistung Peer-Review ist es notwendig, mindestens drei von vier Peer-Review Durchgängen vollständig abgeschlossen zu haben. Unvollständige Abgaben und Bewertungen oder identische Abgaben mehrerer Teilnehmer_innen werden nicht anerkannt. Die Bewertungen im Rahmen des Peer-Reviews fließen ansonsten nicht weiter in die Benotung ein.

Abgaben im Rahmen des Peer-Review Systems stellen beurteilungsrelevante Leistungen dar und bedingen die Ausstellung eines Zeugnisses. Wenn Sie sich vor dem ersten Peer-Review von der Übung abmelden, wird Ihnen kein Zeugnis – auch kein negatives – ausgestellt.

3. Abschlusstest

Die positive Beurteilung der Teilleistung Peer-Review ist die Voraussetzung zur Teilnahme am Abschlusstest. Dieser umfasst den gesamten Stoff der Übung und dient der Feststellung der Note.

Für eine positive Beurteilung müssen auf dem Lösungsblatt für die einzelnen Aufgaben folgende Punkte dokumentiert werden:

1. Alle für die Lösung der Aufgabe notwendigen physikalisch-mathematischen Ansätze inklusive der für das Verständnis des jeweiligen Ansatzes anzufertigenden Skizzen.
2. Die wesentlichen Schritte der Lösungsweges.
3. Das Endergebnis, ausgedrückt durch die in der Angabe gegebenen Größen (sofern in der Angabe nicht anders gefordert).

Zu beachten sind darüber hinaus folgende Punkte:

• Für den richtigen Ansatz können gegebenenfalls Teilpunkte vergeben werden, beim Endergebnis gibt es nur richtig oder falsch. Ein Endergebnis wird nur dann gewertet, wenn der physikalische Ansatz vollständig richtig ist.
• Ein wesentliches Merkmal ist die Umsetzung der Aufgabenstellung in eine mathematische Formulierung. Die Berücksichtigung (positiver) Zählrichtungen sowie das vorzeichenrichtige Ansetzen der Gleichungen ist dabei essentiell.
• Die richtige mathematische Behandlung der Gleichungen wird vorausgesetzt, hierfür werden keine Punkte vergeben. Jene muss daher nur in den wesentlichen Schritten nachvollziehbar und nicht im Detail am Lösungsblatt dokumentiert sein. Andererseits gilt, dass ohne die korrekte mathematische Behandlung keine Lösung der Aufgabe möglich ist.
• Die ermittelten Lösungen müssen dimensionsrichtig und plausibel sein. Dies lässt sich beispielsweise durch Einsetzen von Spezialfällen prüfen, für welche die Lösung meist offensichtlich ist.
• Aufgaben, die erfolgreiche Lösungen vorausgehender Teilaufgaben erfordern, werden nur dann gewertet, wenn auch die vorausgehenden Teilaufgaben korrekt gelöst wurden. (Entsprechende Grundfertigkeiten müssen unbedingt beherrscht werden).
• Die Aufteilung der Punkte erfolgt nach Schwierigkeit und Gewichtung der einzelnen Fragestellungen.

Gamer, U., Mack, W.:

Mechanik – Ein einführendes Lehrbuch für Studierende der technischen Wissenschaften. Springer Verlag Wien, 1999. ISBN: 3-211-82854-0.

Mack, W. , Lugner, P. , Plöchl, M.:

Angewandte Mechanik – Aufgaben und Lösungen aus Statik und Festigkeitslehre, Springer Verlag Wien, 2006. ISBN 3-211-25672-5

Mathematische Grundlagen: Trigonometrie, Vektorrechnung, Integral- und Differentialrechnung elementarer Funktionen (Polynome, trigonometrische Funktionen, Exponentialfunktion)