Grundlagen

“Die Mechanik ist die Wissenschaft von der Bewegung; als ihre Aufgabe bezeichnen wir: Die in der Natur vor sich gehenden Bewegungen vollständig und auf die einfachste Weise zu beschreiben.” Dieser über hundert Jahre alte Satz KIRCHHOFFs [20] hat weder etwas von seiner Aussagekraft noch von seinem Anspruch verloren. Auch für die Technik muß Mechanik als Wissenschaft der Bewegung so einfach wie möglich, aber eben auch vollständig sein. Verstehen wir unter Bewegung jede Art von Verschiebung und Verdrehung, auch kleinsten Ausmaßes wie etwa bei elastischen Verformungen, und schließen den Begriff der Ruhe in diese Definition mit ein, so ist mit Bewegung die gesamte Mechanik erfaßt. Die Beschreibung der “Bewegung” beinhaltet dabei zwei Aspekte, denjenigen der geometrischen, der kinematischen Darstellung und denjenigen, der sich mit den Ursachen der Bewegung befaßt, also dem dynamischen Aspekt. Von allen Wechselwirkungen, die materielle Körper untereinander oder von und mit ihrer Umgebung erfahren können, interessieren in der Mechanik diejenigen, die solchen Körpern Beschleunigungen (oder Deformationen) erteilen. Derartige Wechselwirkungen nennen wir Kräfte. Die Lage und Orientierung von Körpern, ihre Kinematik also, und ihre Wechselwirkung mit Kräften, ihre Statik oder Kinetik, bilden die Mechanik.