Joachim Berger – författare

Im ersten und zweiten Band der Technischen Mechanik wurden das Gleichgewicht der Kräfte sowie die Spannungen und Verformungen von gelagerten und belasteten Körpern untersucht. Im dritten Band werden die Vorgänge und Zusammenhänge von bewegten Körpern in Abhän­ gigkeit der Zeit (die jetzt als physikalische Grundgröße neu hinzukommt) behandelt. Zunächst werden die Bewegungsgesetze vereinfachend an einem punktförmigen Körper (Massenpunkt) studiert, um dann von einem Punkthaufen (der sich aus mehreren Massen­ punkten zusammensetzt) auf einen starren Körper mit unendlich vielen Massenpunkten und infmitesimal kleinen Abständen überzugehen. Die Bewegungen werden erst rein geometrisch (Kinematik) und anschließend im Zusammenhang mit den wirksamen Kräften (Kinetik) verfolgt. Die gezeigten (etwas aufwendigen) rechnerischen Bestimmungen von kinematischen Größen bei einigen wichtigen technischen Grundelementen wie Kurbeltrieb, Gelenkviereck, Kurbel­ schleife usw. sollen Anregungen zum Programmieren dieser Probleme und zur Lösung von ähnlichen Aufgaben verschaffen. Zeichnerische Lösungen bieten oft nicht genügende Genauigkeiten, z.B. wenn Übertragungen von Winkeln erforderlich sind wie bei der Konstruktion des Beschleunigungs-Momentanpols. Dann sollen zur Kontrolle die Koordinaten des Pols auch rechnerisch mit den angegebenen Formeln überprüft werden. Oftmals sind die einzelnen Strecken innerhalb einer Zeichnung von sehr unterschiedlicher Größe. Ein passender Maßstab, der einerseits ausreichende Ablesege­ nauigkeit liefert, andererseits eine geeignete Unterbringung der Konstruktion auf dem üblichen Schreibformat ermöglicht, ist nicht immer gegeben. Außerdem ist auch der zeichnerische Aufwand mühevoll, wenn man die kinematischen Daten für mehrereGetriebestellungen benötigt, was bei der rechnerischen Behandlung mit Hilfe eines Computer-Programms schnell zu erledigen ist.

Der Band fragt danach, wie Wissensordnungen gesellschaftliche Differenzierungen bestätigen, verstärken, infrage stellen oder neu schaffen und inwiefern die Digitalisierung solche Differenzierungsprozesse graduell oder prinzipiell verändert. Als Wissensordnungen werden hier intentional konstruierte und medial vermittelte Ordnungen verstanden, die Wissensbestände eingrenzen, systematisieren, klassifizieren und kategorisieren. Die Entstehung, Etablierung und Infragestellung solcher Wissensordnungen untersuchen die Beiträge auf drei Ebenen: ihrer handlungspraktischen gesellschaftlichen Relevanz, ihrer Veränderung durch digitale Repräsentation und ihrer europäischen Dimension.

Dieses Buch ist der erste Band zur Technischen Mechanik (Statik, Festigkeitslehre, Dynamik).Ausgehend von einer mathematischen Einleitung (Vektoren, Matrizen, Tensoren) wird uber die vier Axiome der Mechanik der Grundstein fur die technischen Berechnungen gelegt. Alle Formeln und Verfahren zur Losung von statisch bestimmten Problemen werden an ausfuhrlichen Skizzen moglichst allgemeingultig und anschaulich entwickelt und durch anwendungsbezogene Beispiele vertieft. Grafische und analytische Methoden ermoglichen eine differenzierte Betrachtungsweise und schulen das Vorstellungsvermogen und das ingenieurmassige Denken. Die Beschreibung der Gesetze mit Vektoren und Matrizen fuhrt zu einer Verallgemeinerung, die eine Ubertragung auf raumliche Systeme leicht macht. Dabei wird das abstrakte, schematische Denken und das straffe, kompakte Formulieren geubt, das fur die Bewaltigung der Datenvielfalt bei den modernen, computerorientierten Rechenverfahren (z. B. Finite Elemente Methode, Randwertelemente-Methode) erforderlich ist.

Im ersten und zweiten Band der Technischen Mechanik wurden das Gleichgewicht der Kräfte sowie die Spannungen und Verformungen von gelagerten und belasteten Körpern untersucht. Im dritten Band werden die Vorgänge und Zusammenhänge von bewegten Körpern in Abhän­ gigkeit der Zeit (die jetzt als physikalische Grundgröße neu hinzukommt) behandelt. Zunächst werden die Bewegungsgesetze vereinfachend an einem punktförmigen Körper (Massenpunkt) studiert, um dann von einem Punkthaufen (der sich aus mehreren Massen­ punkten zusammensetzt) auf einen starren Körper mit unendlich vielen Massenpunkten und infmitesimal kleinen Abständen überzugehen. Die Bewegungen werden erst rein geometrisch (Kinematik) und anschließend im Zusammenhang mit den wirksamen Kräften (Kinetik) verfolgt. Die gezeigten (etwas aufwendigen) rechnerischen Bestimmungen von kinematischen Größen bei einigen wichtigen technischen Grundelementen wie Kurbeltrieb, Gelenkviereck, Kurbel­ schleife usw. sollen Anregungen zum Programmieren dieser Probleme und zur Lösung von ähnlichen Aufgaben verschaffen. Zeichnerische Lösungen bieten oft nicht genügende Genauigkeiten, z.B. wenn Übertragungen von Winkeln erforderlich sind wie bei der Konstruktion des Beschleunigungs-Momentanpols. Dann sollen zur Kontrolle die Koordinaten des Pols auch rechnerisch mit den angegebenen Formeln überprüft werden. Oftmals sind die einzelnen Strecken innerhalb einer Zeichnung von sehr unterschiedlicher Größe. Ein passender Maßstab, der einerseits ausreichende Ablesege­ nauigkeit liefert, andererseits eine geeignete Unterbringung der Konstruktion auf dem üblichen Schreibformat ermöglicht, ist nicht immer gegeben. Außerdem ist auch der zeichnerische Aufwand mühevoll, wenn man die kinematischen Daten für mehrereGetriebestellungen benötigt, was bei der rechnerischen Behandlung mit Hilfe eines Computer-Programms schnell zu erledigen ist.

Dieses Übungsbuch eignet sich in hervorragender Weise zur Prüfungsvorbereitung auf schriftliche und mündliche Leistungsnachweise in Technischer Mechanik I bis III im Bachelor-Studium. Es enthält 173 erprobte Klausuraufgaben unterschiedlichen Schwierigkeitsgrades mit gut  nachvollziehbaren rechnerischen und teilweise zeichnerischen Lösungen. Auch alternative Lösungsmöglichkeiten zum besseren Verständnis werden gezeigt. In der aktuellen Auflage wurden drei Aufgaben aus zwei Fachgebieten ergänzt sowie die Bildqualität verbessert.

Dieses Übungsbuch eignet sich in hervorragender Weise zur Prüfungsvorbereitung auf schriftliche und mündliche Leistungsnachweise in Technischer Mechanik I bis III im Bachelor-Studium. Es enthält 173 erprobte Klausuraufgaben unterschiedlichen Schwierigkeitsgrades mit gut  nachvollziehbaren rechnerischen und teilweise zeichnerischen Lösungen. Auch alternative Lösungsmöglichkeiten zum besseren Verständnis werden gezeigt. In der aktuellen Auflage wurden drei Aufgaben aus zwei Fachgebieten ergänzt sowie die Bildqualität verbessert.

„Grau, teurer Freund, ist alle Theorie und grün des Lebens goldner Baum.“ Dieses Zitat aus dem Faust von Goethe gilt insbesondere auch für die Technische Mechanik. Erst durch die Anwendungen der theoretischen Formeln auf praxisorientierte Probleme im täglichen Leben wird die Mechanik anschaulich, interessant und lebendig. Beim Lösen von Aufgaben zeigt sich, ob man die Zusammenhänge richtig erkannt und begr- fen hat und wie weit noch Klärungsbedarf besteht. Manchmal hat man sich nur an eine Vor- hensweise gewöhnt und es fehlt der tiefere Einblick und die Übersicht. Mit jedem bewältigten Problem lernt man hinzu und gewinnt an Sicherheit. Der Weg bis zum vollen Verständnis ist jedoch lang und mitunter steinig. Mit jeder Erkenntnis kommen wieder neue Ideen, aber auch Fragen und Zweifel. Viel Geduld und reges Interesse müssen aufgebracht werden, um die Probleme gründlich zu erfassen und zu beherrschen. Hinweise und Tipps Heute im Zeitalter des Computers werden technische Probleme meist rechnerisch gelöst und die Schnelligkeit sowie die enorme Speicherfähigkeit des Rechners ausgenutzt. Daher soll bei der Behandlung von Aufgaben der Technischen Mechanik der rechnerischen Lösung der V- zug gegeben werden. Die benötigten Formeln und deren Ableitungen sind der einschlägigen Literatur zu entnehmen.