309.021 Mechanik 1
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.
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2021S, UE, 2.0h, 2.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 2.0
  • Typ: UE Übung
  • Format der Abhaltung: Distance Learning

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die in der zugehörigen Vorlesung vermittelten, grundlegenden Begriffe und Naturgesetzlichkeiten zur Lösung elementarer Aufgabenstellungen der Statik und der Festigkeitslehreanzuwenden. Anhand solcher mathematischer Lösungen können Studierende konkrete Aussagen über das Verhalten elementarer mechanischer Systeme treffen, jene kritisch hinsichtlich Plausibilität überprüfen und gegebenenfalls Gültigkeitsbereiche der Lösungen erklären.

Insbesondere können Studierende:

  • 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

Inhalt der Lehrveranstaltung

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.

Methoden

Rechenübung

Die Studierenden sind aufgefordert, selbstständig Lösungswege zu den Übungsbeispielen zu erarbeiten und erhalten dabei Hilfestellung von dem_der Vortragenden. Tutor_innen begleiten die Übungseinheiten, 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.

Zur begleitenden Lernfortschrittskontrolle (Self-Assessment) sind während des Semesters Hausaufgaben zu lösen. Das Feedback zu den gefundenen Lösungen kommt von Mitstudierenden in Form von Peer-Reviews. Das eigenständige Lösen der Aufgaben ermöglicht den Studierenden, ihren aktuellen Lernfortschritt zu überprüfen. Das nachfolgende Peer-Review gibt darüber hinaus einen Einblick in unterschiedliche Herangehensweisen und vertieft das Verständnis über das Stoffgebiet.

Distance Learning im Sommersemester 2021:

  • je Übungseinheit werden zwei Übungsbeispiele behandelt
  • dem Flipped Classroom-Prinzip folgend erarbeiten die Übungsteilnehmer_innen zunächst selbstständig eine Lösung zu den Übungsbeispielen
  • während dieser Selbstlernphasen werden Videos zu den Übungsbeispielen bereitgestellt
  • Nachbesprechung und Fragemöglichkeit zu den Übungsbeispielen erfolgen in Kleingruppen, welche über TUWEL organisiert und via ZOOM abgehalten werden
  • Hausaufgaben im Peer-Review Format werden über TUWEL abgewickelt
    • Aufgaben werden gelöst und abgegeben 
    • Abgaben anderer Übungsteilnehmer_innen werden korrigiert und bewertet
  • ergänzende Literatur (z.T. online verfügbar) mit weiteren Beispielen wird angegeben
  • schriftlicher Übungstest (ggf. online) gegen Ende des Semesters (sowie Ersatztest)

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Weitere Informationen

Am Montag, den 1. März 2021, findet, gemeinsam mit der zugehörigen VO, von 11:15-12:15 eine Vorbesprechung in ZOOM statt. Hier finden Sie den Link!

Zur Teilnahme an der Übung ist die Anmeldung in TISS erforderlich. Damit werden Sie automatisch in den TUWEL-Kurs der Übung eingeschrieben, über den die LVA abgewickelt wird.

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.
Individuelle organisatorische Fragen richten Sie bitte ausschließlich an mechanik1UE@tuwien.ac.at.

Gerne können Sie das TUWEL-Diskussionsforum auch für einen fachlichen Austausch mit Ihren Kolleg_innen nützen!

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mo.11:15 - 12:1501.03.2021 https://tuwien.zoom.us/j/98933573733?pwd=WmJpSHNKbHkxU2hqNDd0bzRGd3hkQT09 (LIVE)Vorbesprechung (ZOOM)

Leistungsnachweis

Die Beurteilung erfolgt zweistufig:

1. Peer-Review:

Zu Ihrer Lernfortschrittskontrolle finden über das Semester verteilt vier Peer-Review Durchgänge statt. Für eine positive Beurteilung der Übung ist es erforderlich, drei der vier Peer-Review Durchgänge vollständig abgeschlossen zu haben.

Ein Peer-Review Durchgang gilt als abgeschlossen, wenn sowohl die eigene Lösung als auch die zugewiesenen Feedbacks vollständig erbracht wurden. Unvollständige Abgaben bzw. Feedbacks oder identische Abgaben mehrerer Teilnehmer_innen werden nicht anerkannt. Die Bewertungen im Rahmen der Peer-Reviews fließen ansonsten nicht weiter in die Benotung ein.

Abgaben im Rahmen des Peer-Review Formats 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 ausgestellt.

2. Übungstest:

Der vollständige Abschluss von drei der vier Peer-Review Durchgängen ist Voraussetzung für die Teilnahme am Übungstest. Dieser dient der Feststellung der Note und umfasst den bis dahin durchgenommenen Stoff der Übung.
Für Studierende, die den Test versäumt oder keine positive Beurteilung dafür erhalten haben, wird ein Ersatztest angeboten.

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 des Lösungswegs.
  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:

  • Ein Endergebnis wird nur gewertet, wenn der physikalische Ansatz vollständig und richtig ist.
  • 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.
  • 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 Schwierigkeitsgrad und Gewichtung der einzelnen Fragestellungen.

Die Testdauer beträgt 60 Minuten, Hilfsmittel wie Taschenrechner, Formelsammlung, Skriptum etc. sind dabei nicht zugelassen. Es können acht Punkte erreicht werden, wobei vier Punkte für eine positive Beurteilung der Übung erforderlich sind.

Nach derzeitigem Stand sind Übungs- und Ersatztest zu folgenden Terminen vorgesehen:

Übungstest: Dienstag,     22.06.2021, 13:00 Uhr
Ersatztest:    Donnerstag, 15.07.2021, 10:00 Uhr

Sofern möglich werden Übungs- bzw. Ersatztest als Präsenztest abgehalten. Sollte dies (aufgrund der COVID-19 Situation bzw. entsprechender Vorgaben der TU Wien) nicht möglich sein, werden Übungs- bzw. Ersatztest als online-Test über den TUWEL-Kurs der LVA abgewickelt.
Die Prüfungsaufsicht erfolgt bei den online-Tests im Zuge einer Videokonferenz, welche auch aufgezeichnet wird. Diese Aufzeichnungen werden gemäß DSGVO sicher aufbewahrt und 14 Tage nach Zeugnisausstellung gelöscht.
Das erforderliche technische Equipment zur Teilnahme am online-Test umfasst zumindest ein Endgerät mit Bildschirm und ein separates Gerät zur Übertragung von Bild und Ton, sowie eine stabile Internetverbindung.
Nach dem Übungs- bzw. Ersatztest werden stichprobenartig einige Kandidat_innen für ein (online stattfindendes) mündliches Prüfungsgespräch zur Plausibilisierung der bei den Tests abgegebenen Antworten ausgewählt.
Weitere Details zur Umsetzung sind im TUWEL-Kurs der LVA verfügbar.

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
22.02.2021 09:00 19.04.2021 09:00 29.03.2021 09:00

Zulassungsbedingung

Voraussetzung für die Anmeldung ist eine Fortmeldung zu einem der folgenden Studien:

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 245 Maschinenbau 2. Semestertrue
Lehrveranstaltung gehört zur Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
033 282 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau 2. Semestertrue
Lehrveranstaltung gehört zur Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
700 Maschinenbau 1. Semester
740 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau 1. Semester

Literatur

Lehrunterlagen:

Die Angaben der Übungsbeispiele stehen für Sie im TUWEL-Kurs als Download zur Verfügung.
Die Lösungen zu den Beispielen werden sukzessive im TUWEL-Kurs freigeschalten.

Am Mittwoch, den 24.02.2021 von 13:00 bis 14:00 Uhr haben Sie bei unserem (Outdoor-)Verkaufsstand am Getreidemarkt, zwischen den Gebäudekomplexen BA und BC, die Möglichkeit, eine gedruckte Version der Angaben gemeinsam mit dem Skriptum zur VO zu kaufen. Wir ersuchen Sie, die geltenden COVID19-Sicherheits- und Hygienemaßnahmen unbedingt einzuhalten (FFP2-Maske, 2m Abstand,...) und den Betrag möglichst genau abgezählt mitzubringen.
Preis pro Stück: € 2,00

Zur LVA passende Lehr- und Übungsbücher:

Gamer, U.; Mack, W.:
Mechanik - Ein einführendes Lehrbuch für Studierende der technischen Wissenschaften.
Springer, 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

Mestemacher, F.:Grundkurs Technische Mechanik - Statik der Starrkörper, Elastostatik, Dynamik. Spektrum Akademischer Verlag, 2008. ISBN: 978-3-8274-1838-8

Parkus, H.:Mechanik der festen Körper. Springer, 2005. ISBN: 978-3-211-80777-4

Magnus, K.; Müller-Slany H.H.:
Grundlagen der Technischen Mechanik. Teubner Stuttgart, 2006. ISBN: 978-3-211-80777-4

Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J. ; Wall, W. A.:Technische Mechanik 1: Statik. Springer Berlin Heidelberg, 2019. ISBN: 978-3-662-59156-7

Gross, D.; Ehlers, W.; Wriggers, P.:
Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 1: Statik. Springer Berlin Heidelberg, 2016.ISBN: 978-3-662-52715-3

Vorkenntnisse

Besuch der Vorlesung 309.019 Mechanik 1 möglichst im selben Semester.

Begleitende Lehrveranstaltungen

Sprache

Deutsch