Technische Mechanik 3: Kinematik Und Kinetik

Oldenbourg Lehrbücher für Ingenieure Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Helmut Geupel Das Gesamtwerk Assmann/Selke, Technische Mechanik umfasst folgende Bände: Band 1: Statik (incl. Aufgaben) Band 2: Festigkeitslehre Band 3: Kinematik und Kinetik Aufgaben zur Festigkeitslehre Aufgaben zur Kinematik und Kinetik Technische Mechanik 3 Kinematik und Kinetik von Prof. Bruno Assmann und Prof. Dr.-Ing. Peter Selke 15., überarbeitete Auflage Oldenbourg Verlag München Prof. Bruno Assmann lehrte über 30 Jahre lang an der Fachhochschule Frankfurt am Main. Sein Wissen und seine Erfahrungen aus der Lehre hat er in die drei Bände zur „Technischen Mechanik“ und die dazugehörigen Aufgabensammlungen einfließen lassen. Prof. Dr.-Ing. Peter Selke lehrte von 1992 bis 2009 Technische Mechanik, Maschinendynamik und Finite-Elemente-Methode an der Technischen Hochschule (FH) Wildau. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. © 2011 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH Rosenheimer Straße 145, D-81671 München Telefon: (089) 45051-0 oldenbourg.de Das Werk einschließlich aller Abbildungen ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Lektorat: Anton Schmid Herstellung: Anna Grosser Coverentwurf: Kochan & Partner, München Gedruckt auf säure- und chlorfreiem Papier Gesamtherstellung: Druckhaus „Thomas Müntzer“ GmbH, Bad Langensalza ISBN 978-3-486-59751-6 Inhaltsverzeichnis Vorwort IX Verwendete Bezeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XI 1 1.1 1.2 1.3 Einführung Begriffsbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abriss der Geschichte der Mechanik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einiges zur Lösung von Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 2 7 Teil A: Kinematik 13 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.6 Die geradlinige Bewegung des Punktes Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ortskoordinate, Geschwindigkeit und Beschleunigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Bewegung mit konstanter Beschleunigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die ungleichförmig beschleunigte Bewegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analytische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Graphische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 13 14 19 25 38 38 51 57 3 3.1 3.2 59 59 3.3 3.4 3.5 Die krummlinige Bewegung des Punktes Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ortskoordinate, Geschwindigkeit und Beschleunigung im Kartesischen Koordinatensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ortsvektor, Geschwindigkeit und Beschleunigung in Polarkoordi