Statik & Festigkeitslehre - rechnerisch


Einführung

Mechanik-Video 01: Einführung in die Statik
Im ersten Clip unserer Mechanik Reihe Statik & Festigkeitslehre geht es um die Definitionen wichtiger Größen der Mechanik, wie etwa der Kraft oder des Drehmomentes.
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Auflagekräfte / Kräfte berechnen

Mechanik-Video 02: Träger mit Einzelkraft
In diesem Clip geht es um die wichtigsten Lagerungsarten und um die Berechnung der Auflagerkräfte. Ebenso werden die drei Gleichgewichtsbedingungen besprochen.
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Mechanik-Video 03: Träger mit schiefer Kraft
In diesem Clip wird gezeigt, wie man eine Kraft entsprechend der trigonometrischen Funktionen in zwei Komponenten aufteilt- um dann Kräfte zu berechnen.
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Mechanik-Video 04: Träger mit schiefer Kraft und Moment
Hier sind wieder Auflagerkräfte gesucht. Doch diesmal besteht die Belastung auch aus einem äußeren Drehmoment.
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Mechanik-Video 05: Winkelhebel dreidimensional
Dies ist der erste Clip, bei dem ein dreidimensionales Beispiel behandelt wird. Die Berechnung der Auflagergrößen kann auf zwei Arten erfolgen.
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Mechanik-Video 06: Leiter
In diesem Clips geht es nicht nur um die Berechnung der Auflagerkräfte, sondern auch um die Stangenkraft. Richtig freizuschneiden ist hier ganz wichtig.
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Mechanik-Video 07: Hebevorrichtung
Hier wird erklärt was eine Pendelstütze ist, wie man eine erkennt und wie man mit solch einer speziellen Stange rechnet.
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Mechanik-Video 08: Balken mit Gleichlasten (Streckenlast)
Hier lernt man mit einer neuen Belastungsart umzugehen, der Gleichlast oder Streckenlast. Gesucht sind die Auflagerkräfte dieses Trägers.
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Mechanik-Video 09: Feder/Gleichlastsystem
In diesem Clip kommt eine Feder vor. Es wird erklärt was für Eigenschaften eine lineare Feder hat, und wie man mit einer Federkraft rechnet.
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Mechanik-Video 10: Federsystem
Bei diesem Federsystem kommt nicht nur eine lineare, sondern auch eine Drehfeder vor. Wird eine Drehfeder gleich behandelt wie eine lineare? In diesem Clip wird das aufgelöst.
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Reibung (Haften & Gleiten)

Mechanik-Video 11: Quader auf schiefer Ebene
Ein zentrales Thema in der Mechanik ist die Reibung. Egal ob Haften oder Gleiten- die richtige Anwendung der Formeln ist hier ausschlaggebend.
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Mechanik-Video 12: Leiter
Diese Leiter ist ein typisches Beispiel zum Thema Reibung. Sie kommt im Alltag oft vor, diese Berechnungen sind sehr wichtig. In diesem Clip wird gezeigt wie das geht.
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Mechanik-Video 13: Kabeltrommel
Bei diesem Beispiel tritt erneut Reibung auf. Da die Gleichungen etwas komplexer sind wird in diesem Clip Schritt für Schritt vorgerechnet.
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Schnittgrößen

Mechanik-Video 14: Träger mit Einzelkraft
In diesem LectureClips geht es Schnittgrößen. Was sind Normalkraft, Querkraft und Biegemoment, wo und wie treten diese Größen auf, und was ist ein Diagramm über den Schnittgrößen Verlauf? Hier wird's verständlich erklärt.
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Mechanik-Video 15: Träger mit Gleichlast
In diesem Clip wird besprochen, wie man Schnittgrößen in einem Träger berechnet, der durch eine Gleichlast (Streckenlast) belastet ist.
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Mechanik-Video 16: Kragträger mit dreieckiger Gleichlast
Bei Schnittgrößen in einer Streckenlast in Form eines Dreiecks muss man besonders aufpassen. Alternativ zur Berechnung über das Gleichgewicht gibt es noch die Methode zur Berechnung mittels Integralrechnung.
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Schwerpunkt

Mechanik-Video 17: Zusammengesetzte Fläche
Dieser Clips behandelt das Thema Berechnung eines Flächenschwerpunktes. Hier wird die Anwendung des Teilschwerpunktsatzes erklärt.
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Mechanik-Video 18: U-förmige Fläche
Dies ist ein weiterer Clips über Schwerpunkte und den Teilschwerpunktsatz. Auf einige Sonderfälle wird hier hingewiesen.
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Trägheitsmoment

Mechanik-Video 19: Rechteck
Eine ganz wichtige Größe in der Mechanik ist das Trägheitsmoment. In diesem Clips wird verständlich erklärt was ein axiales und polares Flächenträgheitsmoment ist, wofür man es braucht und wie die Berechnungen erfolgen. Der Satz von Steiner spielt hier eine große Rolle.
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Mechanik-Video 20: Rechteck und Dreieck
In diesem Clips wird das Berechnen von Flächenträgheitsmomenten geübt. Auch hier gibt es eine Alternativmöglichkeit der Berechnung über ein Integral.
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Mechanik-Video 21: Asymmetrischer I-Träger
Bei einer zusammengesetzten Fläche lernt man optimal den Umgang mit Flächenträgheitsmomenten. Vorher muss allerdings noch die Lage des Schwerpunktes ermittelt werden. Hier wird gezeigt wie das geht.
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Biegelinie

Mechanik-Video 22: Kragträger mit Einzelkraft
Ein grundlegendes Thema der Festigkeitslehre ist die Biegelinie. Diese stellt eine Differentialgleichung mit bestimmten Eigenschaften dar. Dieser Clips handelt von der Berechnung und Anwendung von Biegelinien.
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Mechanik-Video 23: statisch unbestimmter Träger; Biegelinie
In diesem Clips geht es um die Berechnung der Biegelinie. Doch das System ist statisch unbestimmt. Was is nun bei der Berechnung ändert, und was das überhaupt bedeutet erfährt ihr hier.
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Verfahren von Mohr

Mechanik-Video 24: Träger/Balken Mohrsches Verfahren
Dieser Clip behandelt das Mohrsche Verfahren. Eine spezielle Berechnungsfolge muss hier eingehalten werden.
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Mechanik-Video 25: Träger/Balken Mohrsches Verfahren
In diesem Clip wird ein Träger wieder mit Hilfe des Mohrschen Verfahrens behandelt. Diesmal hat der Träger jedoch unterschiedliche Biegesteifigkeiten, also unterschiedliche Querschnitte, was einen erheblichen Einfluss auf die Verformung des Systems hat.
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Mechanik-Video 26: statisch unbestimmter Träger; Mohrsches Verfahren
Hier ist erneut ein statisch unbestimmtes Problem gegeben. Die Lösung soll mit Hilfe des Mohrschen Verfahrens gefunden werden.
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Torsion

Mechanik-Video 27: eingespannter Träger Torsion
Dieser Clip gibt eine kleine Einführung in das Thema Torsion. Eine Torsion stellt eine Verdrehung, eine Verdrillung dar.
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Statik & Festigkeitslehre - grafisch


Gleichgewicht von drei Kräften

Mechanik-Video 01: Hebevorrichtung
In dieser Video- Reihe werden Beispiel grafische behandelt. Hier wird erläutert wie das funktioniert, worauf man achten muss und wo der Unterscheid zwischen dem Kräfteplan und dem Lageplan ist.
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Gleichgewicht von vier Kräften

Mechanik-Video 02: Leiter
Das hier behandelte Beispiel ist ganz wichtig für das Verständnis der grafischen Behandlung von Mechanik Beispielen. Wir schneidet man grafisch frei, und wie bilde ich eine Resultierende Kraft? In diesem Clips findet Ihr Antworten auf diese Fragen.
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Mechanik-Video 03: Leiter
Auch eine Feder kann bei Beispielen auftauchen die grafisch zu lösen sind. Hier die Tipps und Tricks dazu.
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Seileckverfahren

Mechanik-Video 04: Träger/Balken
In diesem Clips wird das Seileckverfahren behandelt. Dies kann eine nützliche Hilfe sein, wenn bestimmte Umstände keine andere Methode zulassen.
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Superpositionsprinzip

Mechanik-Video 05: Träger/Balken
Hier wird das Superpositionsprinzip grafisch erläutert. "superponere" aus dem Lateinischen bedeutet "überlagern". Die Einhaltung der Schritte ist besonders wichtig. Hier wird gezeigt welche das sind.
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Reibung (Haften & Gleiten)

Mechanik-Video 06: Schubkarre Reibung
Ein wichtiges Kapitel ist das Thema Reibung- grafisch! In diesem Clip wird erklärt wie der Haftgrenzkoeffizient auf die Skizze übertragen werden kann, und wie man den Haftgrenzwinkel und- Kegel zeichnet.
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Kinematik & Kinetik


Einführung

Kinematik 01: Einführung in die Kinematik
Im ersten Clip der Kinematik und Kinetik Reihe werden die Grundbegriffe der Kinematik besprochen. Was ist eine Geschwindigkeit, Beschleunigung? Translation oder Rotation? Die Antworten darauf findet ihr hier.
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Absolutkinematik

Kinematik 02: Fahrrad, Geschwindigkeit (Translation / Rotation)
In diesem Clip wird die Geschwindigkeit eines Punktes auf zwei Arten errechnet. Hier wird auch der Umgang mit verschiedenen Bezugssystemen geübt. Inklusive Selbstversuch am Ende.
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Kinematik 03: Person auf Stuhl, Geschwindigkeit und Beschleunigung
In diesem Clips sind Geschwindigkeiten und Winkelgeschwindigkeiten gesucht. Manchmal ist es schneller "differenzierte Geometrie" anzuwenden. Kettenregel und Summenregel müssen beherrscht werden.
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Kinematik 04: Rotationsbewegung, Geschwindigkeit und Beschleunigung
Die Beschleunigung einer Rotationsbewegung ist ebenso speziell wie wichtig in der Kinematik. In diesem Clips werden die Zusammenhänge erklärt.
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Relativkinematik

Kinematik 05: Relativkinematik, Einführung
Dieser Clip ist eine Einführung in die Relativkinematik. Es wird der Unterschied zwischen Absolut- und Führungssystem ebenso wie die Herkunft der Coriolisbeschleunigung erklärt.
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Kinematik 06: Kran, Relativkinematik
Bei diesem Beispiel übt man sehr schön die Anwendung der Relativkinematik. Es wird erwähnt worauf man achten muss und wo die Fallen liegen.
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Rollendes Rad

Kinematik 07: rollendes Rad, Geschwindigkeitsverteilung
In diesem Video wird die Geschwindigkeitsverteilung und die Beschleunigungsverteilung des rollenden Rades hergeleitet. Weiters wird erklärt was der Geschwindigkeitspol ist und wozu er dient.
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Schwerpunktsatz

Kinematik 08: Schwerpunktsatz, Einführung
Der Massenmittelpunktsatz oder Schwerpunktsatz nimmt als Newtonsches Gesetz eine zentrale Rolle der Mechanik ein. Mit diesem Clip wird in die Kinetik gestartet.
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Kinematik 09: Rollensystem, Schwerpunktsatz, eben
In diesem Clips wird die Anwendung des Schwerpunktsatzes besprochen. Die Vereinfachungen in der Berechnung der Kinetik gegenüber der Kinematik werden erklärt.
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Kinematik 10: Führung, Relativkinematik, Schwerpunktsatz
In dem Beispiel dieses Clips werden die Berechnungen der Kinematik und Kinetik vermischt. Dies ist von großer Bedeutung für das Verständnis der Kinetik und des Schwerpunktsatzes.
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Drall / Drehimpuls & Drallsatz

Kinematik 11: Drall / Drehimpuls, Drallsatz, Einführung
Dies ist wieder ein Einführungs- Clip zum Thema Drehimpuls und Drall. Ebenso wird der wichtige Erhaltungssatz des Drehimpulses- kurz Drallsatz erlärt.
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Kinematik 12: Windkraftwerk, Drallsatz
Hier wird ein typisches Beispiel zum Thema Drallsatz behandelt. Besonders wichtig ist es hier auf das Koordinatensystem zu achten- dies hat Auswirkungen auf die Berechnung.
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Kinematik 13: Ringelspiel, Drall als Erhaltungsgröße
In diesem Clip wird das Phänomen der Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit erklärt, wenn eine Masse in den Mittelpunkt einer Rotationsbewegung wandert. Jeder kennt dies von einem Spielplatz- hier die mathematische Grundlage.
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Kinematik 14: Pendel, Drallsatz, ebener Fall
Hier wird ein ebenes Problem mit Hilfe des Drallsatzes gelöst. Auch der Satz von Steiner kommt wieder vor.
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Energie, Energiesatz

Kinematik 15: Energie, Energiesatz, Einführung
In diesem Clip lernt ihr alles über die physikalische Energie. Welche Arten von Energie es gibt, z.B. kinetische Energie und potentielle Energie, wann man den Energieerhaltungssatz anwenden darf, und wann nicht.
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Kinematik 16: Pendel, Energiesatz, Winkelgeschwindigkeit
In diesem Clip lernst man die kinetische Energie eines Systems möglichst rasch zu Berechnen. Es gibt nämlich noch die alternative mit der Anwendung des Satzes von Steiner.
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Kinematik 17: Klappe mit Gewichten, Energiesatz, Federn
Ein weiteres Beispiel zum Thema Energie- inklusive Drehfeder. Hier muss vor allem auf die potentielle Energie geachtet werden.
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Kinematik 18: Windkraftwerk, Energie im räumlichen Fall
Hier wird erklärt, wie man die Energie eines räumlichen Systems berechnet.  Die rotatorische kinetische Energie kann nämlich auch über den Drall, Drehimpuls ausgedrückt werden.
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Arbeit, Arbeitssatz

Kinematik 19: Arbeit, Arbeitssatz, Einführung
Dies ist das Einführungsvideo zur physikalischen Arbeit. In diesem Clip werden die Grundlagen behandelt.
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Kinematik 20: Kiste mit Reibung, Arbeit, Arbeitssatz
Ganz wichtig ist das Verständnis über die Anwendung des Arbeitssatzes, und den Unterschied gegenüber dem Energiesatz. Hier wird dies übersichtlich erläutert.
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Kinematik 21: Kiste mit Reibung und Feder, Arbeit, Arbeitssatz
In diesem Clip wird die Arbeit einer konservativen Kraft betont. Besonderes Augenmerk muss auf die Arbeit der Federkraft gelegt werden.
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Leistung, Leistungssatz

Kinematik 22: Leistung, Leistungssatz, Einführung
Einführung zum Thema Leistung. Ähnlich wie die Arbeit, aber doch entscheidend anders.
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Kinematik 23: Wagen mit Antriebsmoment, Leistung, Leistungssatz
In diesem Clip kommt der Leistungssatz zur Anwendung. Eine andere Bezeichnung dafür ist auch "Arbeitssatz in differenzieller Form".
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Schwingungen

Kinematik 24: Schwingungen, Einführung
Schwingungen treten häufig auf und spielen daher in der Physik eine große Rolle. Welche Arten gibt es? Was ist eine harmonische Schwingung? Was Bedeuten die Begriffe Amplitude, Frequenz und Periodendauer? Die Antworten gibt es hier.
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Kinematik 25: Rollen/Federsystem, Kreisfrequenz, Ruhelage
In diesem Clips geht es um die Berechnung der Eigenkreisfrequenz. Es wird der Unterscheid zwischen Eigenkreisfrequenz und Kreisfrequenz erklärt.
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Kinematik 26: Masse- Federsystem, Lösung der Schwingungsgleichung
In dem Beispiel dieses Clips ist nun die Lösung der Schwingungsgleichung gesucht. Die mathematische Komponente gewinnt hier an Bedeutung. Es muss eine Differenzialgleichung gelöst werden.
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Kinematik 27: Pendel, Linearisierung der Bewegungsgleichung
In diesem Clip geht es um die Linearisierung einer Bewegungsgleichung. Jenachdem wonach man linearisiert müssen unterschiedliche Ansätze verwendet werden.
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Kinematik 28: Feder- Dämpfersystem, gedämpfte Schwingung
Bei diesem schwingungsfähigen System tritt ein Dämpfer auf. Eine Fallunterscheidung der Dämpfungsart muss getroffen werden.
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Stoß

Kinematik 29: Stoß, Einführung
Einführungs- Clip zum Thema Stoß. Die unterschiedlichen Arten des Stoßes sowie die wichtigsten Formeln werden besprochen.
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Kinematik 30: Wippe, elastischer Stoß
Hie wird ein elastischer Stoß behandelt. Die Stoßziffer hat in diesem Fall einen bestimmten Wert.
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Kinematik 31: Wippe mit Masse, unelastischer Stoß
Hier wird ein Beispiel für einen unelastischen Stoß berechnet. Die Drehimpulsbilanz kommt wieder zum Einsatz.
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