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 Starrkörperdynamik anzuwenden. 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

• Geschwindigkeit und Beschleunigung von beliebigen Systempunkten einer kinematischen Kette mit Gelenken gegenüber unterschiedlichen Bezugssystemen als Funktion gegebener Lagekoordinaten und deren Ableitungen ermitteln und diese als vektorielle Größen in unterschiedlichen Koordinatensystemen darstellen,
• für feste Körper den Zusammenhang zwischen Kräften und Bewegung mittels Schwerpunkt- und Drallsatz ermitteln, für Starrkörpersysteme die Bewegungsgleichungen bestimmen und lösen sowie die auftretenden Zwangskräfte ermitteln,
• die mechanische Energie eines Starrkörpersystems ermitteln und über den Zusammenhang von Energie, Arbeit und Leistung die Bewegungsgleichung für Systeme mit einem Freiheitsgrad aufstellen,
• das Verhalten von Kreiseln und rotierenden Maschinenteilen analysieren, insbesondere im Zusammenhang mit statischer und dynamischer Unwucht,
• die elementare Stoßtheorie auf ebene Systeme starrer Körper anwenden,
• für schwingungsfähige Systeme mit einem Freiheitsgrad die Bewegungsgleichung aufstellen und linearisieren, sowie das Verhalten eines solchen freien bzw. harmonisch erregten Systems analysieren.

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 Dynamik 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. 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 ein möglicher Lösungsweg gezeigt, wobei Querverbindungen zu den theoretischen Grundlagen hergestellt und auch alternative Lösungsstrategien aufzeigt werden.

Zur begleitenden Lernfortschrittskontrolle 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.

Hybrid-Lehre im Wintersemster 2021 (Online und Präsenz):

• 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 (wahlweise in Präsenz oder Online via Zoom)
• 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 (online) gegen Ende des Semesters (sowie Ersatztest)

Zu Beginn des Wintersemesters wird gemeinsam mit der Vorlesung Mechanik 2 eine Vorbesprechung in ZOOM stattfinden.

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.

Es werden Kleingruppen angeboten, die in Präsenz (sofern gemäß COVID-19 Maßnahmen möglich, ansonsten via Zoom) bzw. rein per Zoom abgehalten werden. Anmeldung und Einteilung der Kleingruppen erfolgt über TUWEL. Näheres dazu folgt in der Vorbesprechung.

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 Mechanik2UE@tuwien.ac.at.

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

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 Formelsammlung, Skriptum etc. sind dabei nicht zugelassen. Es können acht Punkte erreicht werden, wobei vier Punkte für eine positive Beurteilung der Übung erforderlich sind.

Übungs- bzw. Ersatztest als online-Test im Wintersemester 2021:

Der Übungs- bzw. Ersatztest wird 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 werden im TUWEL-Kurs der LVA bekannt gegeben.

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 Montag, den 04.10.2021 von 10:00 bis 11:00 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 (3G-Nachweis, FFP2-Maske, ...) und den Betrag möglichst genau abgezählt mitzubringen.

Preis pro Stück: € 2,00

Weiterführende Literatur:
Gamer, U.; Mack, W.:
Mechanik – Ein einführendes Lehrbuch für Studierende der technischen Wissenschaften. Springer Verlag Wien, 1999. ISBN: 3-211-82854-0.
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: 978-3-8351-0007-7.
Lehmann, T.:
Elemente der Mechanik: 3. Kinetik. Vieweg Braunschweig, 1977. ISBN: 3-528-19197-X.
Lugner, P.; Desoyer, K,: Novak, A.:
Technische Mechanik – Aufgaben und Lösungen, Springer Verlag Wien, 1992. ISBN: 3-211-81717-4.
Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J. ; Wall, W. A.:
Technische Mechanik 3: Kinetik. Springer Berlin Heidelberg, 2019. ISBN: 978-3-662-59550-3.
Gross, D.; Ehlers, W.; Schröder, J.; Müller, R.:
Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 3: Kinetik, Hydrodynamik. Springer Berlin Heidelberg, 2019. ISBN: 978-3-662-59681-4.

Besuch der Vorlesung 309.020 Mechanik 2 möglichst im selben Semester.