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Mechanik

Statik

  • 2025
  • Buch
Verfasst von
Rupert Strobl
Verlag
Springer Fachmedien Wiesbaden
Enthalten in
Springer Professional "Wirtschaft+Technik"
Springer Professional "Technik"
Springer Professional "Wirtschaft"
insite
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Über dieses Buch

Das vorliegende Lehrbuch gibt eine Einführung in die Statik und behandelt folgende Themenbereiche:

Die Begriffe Masse, Gravitation, Kraft und Drehmoment werden erläutert und die Axiome der Statik behandelt. Aufbauend darauf wird gezeigt, wie mehrere Kräfte oder Drehmomente zu einer resultierenden Kraft beziehungsweise zu einem resultierenden Drehmoment zusammengefasst werden können.

An einem ebenen System wird das Gleichgewicht von Kräften und Momenten bestimmt. Graphische Lösungen, die zum Verständnis der Thematik einen wichtigen Beitrag liefern, werden ebenso gezeigt wie rechnerische Methoden.

Die Bestimmung der Schwerpunkte von Linien und Flächen wird erklärt. In weiterer Folge werden Oberflächen und Volumina von Rotationskörpern mit den Regeln von Guldin ermittelt.

Der Begriff der Standsicherheit wird beleuchtet.

Abschließend wird die bisher betrachtete Statik mit den Gesetzen der Reibung ergänzt und auf das räumliche Kraftsystem ausgeweitet.

Das Buch bietet eine kompakte Darstellung der Lehrinhalte, die an substanziellen Beispielen angewendet werden, um das Verständnis zu fördern. Wichtige Herleitungen sind dabei angegeben.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Masse, Kraft, Gravitation
Zusammenfassung
Die Masse ist eine Körpereigenschaft, die jeder Körper besitzt.
Rupert Strobl
Kapitel 2. Axiome der Statik
Zusammenfassung
Ein kräftefreier Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit entlang einer Geraden oder ruht.
Rupert Strobl
Kapitel 3. Drehmoment, Kräftepaar
Zusammenfassung
Wirken zwei gleichgroße, gegensinnige Kräfte auf parallelen Wirkungslinien mit dem Wirkabstand l (\(\bot \) zu den Wirkungslinien), so erzeugen Sie ein Drehmoment M. Die beiden Kräfte F bilden ein Kräftepaar. Ist der Körper frei beweglich, so bewirkt das Moment eine Drehbewegung des Körpers (ohne diesen zu verschieben).
Rupert Strobl
Kapitel 4. Resultierende Kraft, resultierendes Moment
Zusammenfassung
Die resultierende Kraft bzw. das resultierende Moment erhält man, durch vektorielle Addition.
Rupert Strobl
Kapitel 5. Gleichgewicht von Kräften (ebenes Kraftsystem)
Zusammenfassung
Damit ein Körper im Gleichgewicht ist, müssen die Summe der auf ihn wirkenden Kräfte und die Summe der auf ihn wirkenden Momente 0 sein. Vergleicht man dies mit Gl. 4.1, so erkennt man, dass dies bedeutet, dass es keine resultierende Kraft und kein resultierendes Moment geben darf .
Rupert Strobl
Kapitel 6. Freiheitsgrad eines Körpers
Zusammenfassung
Ein frei beweglicher Körper kann seine Lage ändern, indem er sich verschiebt (Translation) oder verdreht (Rotation). Die Anzahl der Bewegungsmöglichkeiten bezeichnet man als Freiheitsgrad. Ein im Raum frei beweglicher Körper besitzt den Freiheitsgrad 6. Er kann in drei Richtungen verschoben und um drei Achsen verdreht werden. Ein Körper der sich nur in der Ebene bewegen kann, besitzt (maximal) den Freiheitsgrad 3 (zwei Translationen und eine Rotation).
Rupert Strobl
Kapitel 7. Schwerpunkt von Linien und Flächen
Zusammenfassung
Ist eine Fläche oder eine Linie symmetrisch, so liegt der Schwerpunkt auf der Symmetrieachse.
Rupert Strobl
Kapitel 8. Gleichgewicht – Standsicherheit
Zusammenfassung
Wird ein Körper durch eine kleine Auslenkung aus seiner Ausgangslage bewegt und dann wieder sich selbst überlassen, so können folgende Gleichgewichtslagen unterschieden werden, vergleiche Abb. 8.1.
Rupert Strobl
Kapitel 9. Reibung
Zusammenfassung
Berühren sich zwei starre Körper mit vollkommen glatten Oberflächen in einem bestimmten Punkt, so wirken die Aktions- und die Reaktionskraft im Berührungspunkt, senkrecht zur gemeinsamen Tangentialebene der beiden Oberflächen. Reale Körper sind weder starr, noch besitzen sie vollkommen glatte Oberflächen. Die Berührung findet in mehreren Punkten bzw. Flächen statt.
Rupert Strobl
Kapitel 10. Fachwerke
Zusammenfassung
Fachwerke sind tragende Gerüste, die aus Stäben bestehen.
Rupert Strobl
Kapitel 11. Der Vektor eines Kräftepaares, der Momentenvektor
Zusammenfassung
Der Momentenvektor ersetzt das Kräftepaar.
Rupert Strobl
Kapitel 12. Räumliches Kräftesystem
Zusammenfassung
Wie beim ebenen Kraftsystem, gelten auch beim räumlichen Kraftsystem die Gl. 19.1 und 27.1.
Rupert Strobl
Backmatter
Titel
Mechanik
Verfasst von
Rupert Strobl
Copyright-Jahr
2025
Electronic ISBN
978-3-658-47787-5
Print ISBN
978-3-658-47786-8
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-47787-5

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