Engineering Mechanics III

Engineering Mechanics III zielt darauf ab, das grundlegende Wissen zu vermitteln, das erforderlich ist, um kinematisch involvierte Situationen mathematisch zu definieren und zu analysieren. Der Kurs beginnt mit der Erläuterung, wie lokale Koordinatensysteme für verschiedene Situationen angemessen definiert werden, sowie mit der Definition von Punkt- und Starrkörperbewegungen und der Einführung der Euler-Ableitung. Anschließend wird das erste Newtonsche Gesetz im Kontext des Prinzips des linearen Impulses eingeführt, zusammen mit Anwendungsbeispielen. Darauf aufbauend wird das Prinzip des Drehimpulses vorgestellt und auf Starrkörper angewendet. Während des gesamten Kurses werden Stoßkinetik sowie die Prinzipien von Arbeit und Energie behandelt und jeweils im Kontext der zuvor genannten Prinzipien anhand von Beispielszenarien erläutert. Danach wird die kontraintuitive Thematik der gyroskopischen Bewegung behandelt, gefolgt von einer Einführung in Schwingungen und Oszillationen.
Innerhalb jedes Themenbereichs werden die grundlegenden Prinzipien zunächst allgemein und oft nur in Form abstrakter mathematischer Zusammenhänge erklärt. Anschließend wird der Fokus schrittweise eingeengt, indem die Anwendungen dieser Zusammenhänge anhand verschiedener Beispielszenarien, strukturierter Aufgaben und Arbeitsblätter erkundet werden. Ziel ist es, einen kreativen und vielseitigen Denkprozess zu fördern, durch den die Studierenden in die Lage versetzt werden, analytisch zu bestimmen, welche Prinzipien auf ein gegebenes Problem anwendbar sind, und die zugehörigen Gleichungen zur Lösungsbeschreibung zu nutzen.
Literatur
Der Kurs wurde von V. Müller adaptiert vom Engineering Mechanics II Kurs vom:
Prof. Dr.-Ing. m. W. Gee,
Prof. Dr.-Ing. W. A. Wall, M. Mayer, C. Roth, M. Thon, M. Bassilious, F. Bott, M.
Zverlov, W. Schüttler