Klausurentrainer Technische Mechanik
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Joachim Berger Klausurentrainer Technische Mechanik Aufgaben und ausführliche Lösungen zu Statik, Festigkeitslehre und Dynamik Mit 281 Abbildungen Viewegs Fachbücher der Technik Vieweg IX Inhaltsverzeichnis 1 Statik 1 1.1 Freimachen, Gleichgewichtsbedingungen S 1 Flaschenzug S 2 Differential-Flaschenzug S 3 Hängebrücke S4 Brückenwaage S5 Sägebock S6 Anheben einer Walze S 7 Ziehen eines Wagens über eine Stufe S8 Schubkarren in einer Rinne S9 Kraftmessung an einem Drehstahl S 10 Belastung einer gelagerten Scheibe durch ein Moment S 11 Unterschiedliche Angriffspunkte einer äußeren Kraft am Gelenk 1 1 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1.2 Dreigelenkbogen S 12 Hubwerk S 13 Kranausleger S 14 Walze zwischen zwei Balken S 15 Greifzange S 16 Nürnberger Korkenzieher S 17 Dreigelenkbogen als Fachwerk 22 22 25 26 28 30 31 1.3 Fachwerke S 18 Fachwerk belastet mit einem Kräftepaar S 19 Fachwerk belastet mit zwei Kräften S 20 Gerberträger mit Fachwerksunterbau S21 K-Fachwerk S 22 Förderanlage als Fachwerk-Konstruktion 37 37 39 42 44 45 1.4 Schwerpunkt S 23 Trapezscheibe an 3 Stäben S 24 Halbkreisscheibe S 25 Hochspringer 48 48 51 54 1.5 Haftung und Reibung an ebenen Flächen S 26 Verschiebbare Stange S 27 Monteur auf der Leiter S 28 Verschieben eines Quaders S 29 Rolle in einer Ecke S 30 Abrutschen eines Steigeisens S 31 Abrutschen einer Zange S 32 Brett auf einer Walze S 33 Papierrolle an der Wand S 34 Verschiebung zweier Keile 55 55 56 60 63 64 66 69 71 73 X Inhaltsverzeichnis S S S S 35 36 37 38 Klotz auf schiefer Ebene mit seitlicher Verschiebekraft Balken auf zwei parallelen Stützen Kraftwagen am Hang Wagen auf schiefer Ebene mit Rollreibung 1.6 Haftung und Reibung an gekrümmten Flächen (Seilreibung) S 39 Quader auf schiefer Ebene S 40 Zwei Quader übereinander auf einer schiefen Ebene S 41 Ladevorrichtung S 42 Riementrieb mit Spannrolle S 43 Selbstspannender Riementrieb S 44 Backenbremse 75 77 78 80 82 82 84 85 88 91 93 1.7 Schnittgrößen S45 Aufzug S 46 Kragträger mit Streckenlast und Einzelkraft S 47 Gerberträger mit Streckenlasten S 48 Tragwerk mit Fachwerkstütze S 49 Balken auf 2 Stützen 95 95 97 98 101 103 1.8 Räumliche Systeme S 50 Fahrrad-Kettentrieb S51 Quader auf 6 Stützen S 52 Hebewinde S53 Rechteckige Konsole S 54 Einstufiges, geradverzahntes Getriebe 555 Getriebewelle 556 Vorgelegewelle S 57 Stabilität eines dreibeinigen Tisches 105 106 108 110 112 114 116 118 121 1.9 Virtuelle Arbeit S 58 Bestimmung von Auflagerreaktionen und Schnittgrößen 122 124 1.10 Stabilität von Gleichgewichtslagen S 59 Brief- oder Paketwaage 127 127 2 Festigkeitslehre 133 2.1 Spannung und Verformung bei Längsbeanspruchung, Hookesches Gesetz Fl Federkräfte F2 Lagerung einer starren Platte F3 Abgesetzter Stab zwischen 2 starren Wänden F4 Einbau eines zu kurzen Fachwerkstabes F5 Schrauben-Flanschverbindung 133 133 134 137 139 140 2.2 Mohrscher Spannungskreis, Spannungen infolge Innendrucks F6 Dehnungsmessstreifen an einer Platte F7 Dünnwandiges Rohr beansprucht auf Innendruck, Biegung und Torsion... F8 Quader in eine Nut gepresst F9 Zwei konzentrische Rohre 145 145 147 151 154 Inhaltsverzeichnis XI 2.3 Spannung und Verformung bei Biegung und Torsion F 10 Verbundsystem F 11 Abgewinkelter Balken F 12 Abgewinkeltes Rohr mit Innendruck und äußerer Belastung F 13 Halbkreisförmig gebogenes Rohr mit Innendruck und Einzelkraft F 14 Eingespannter Balken mit parabelförmiger Streckenlast F 15 Balken mit abgesetzter Streckenlast F 16 Balken mit abgesetztem Querschnitt F 17 Balken mit veränderlicher Streckenlast F 18 Überkragender Balken F 19 Eingespannter Gerberträger F 20 Verformung eines Hakens 158 158 160 164 169 171 174 178 180 186 187 190 2.4 Einfach statisch unbestimmte Balkensysteme F 21 Gelenkig gelagerter Träger mit elastischer Mittelstütze F 22 Doppelpendel stütze als Balkenstütze F 23 Feder zwischen zwei Balken F 24 Querbalken als Stütze F 25 Zwei aufeinanderliegende Balken F 26 Abgewinkelter, dreifach gelenkig gelagerter Balken F 27 Eingespannter, abgewinkelter Balken mit Loslager F 28 Balken mit Stabunterbau 193 193 195 198 200 201 203 208 210 2.5 Flächenträgheitsmomente, Steinerscher Satz, schiefe Biegung F 29 Träger aus zwei U-Profilen zusammengesetzt F 30 Träger mit Z-Profil belastet mit Einzelkräften F31 Träger mit Z-Profil und Streckenlast F 32 Träger mit Dreiecks-Querschnitt F 33 Träger belastet in 2 Ebenen 214 214 217 222 224 228 2.6 Schubspannungen durch Querkräfte bei der Biegung F 34 Träger mit ungleichmäßigem Doppel T-Profil F 35 Genagelter Holzbalken F 36 Biegung eines kurzen, rechteckigen Kastenträgers 230 230 233 235 2.7 Torsion dünnwandiger Profile, Bredtsche Formeln F 37 Torsion eines dünnwandigen Rechteckkastens 238 238 2.8 Knicken von Stäben, Stabilität F 38 Schwerer Quader auf zwei Stäben F 39 Untersuchung der Knickrichtung bei einem rechteckigen Stab F 40 Knickbiegung bei einem eingespannten Stab 240 240 242 244 3 Dynamik 247 3.1 Kinematik, geradlinige Bewegung D 1 Überholvorgang D 2 Dopplereffekt bei einem Raumschiff 247 247 248 3.2 Krummlinige Bewegung 250 XII Inhaltsverzeichnis D3 D4 D5 Archimedische Spirale Punktförmiger Körper auf glatter Bahn Massenpunkt auf einer Schleifenbahn (Looping) 250 252 254 3.3 Eulerscher Geschwindigkeits- und Beschleunigungssatz D 6 Gelenkviereck mit angehängtem Dreieck D7 Koppelschleifen-Getriebe 257 257 260 3 4 Dynamisches Grundgesetz, Prinzip von d'Alembert D 8 Trägheitskräfte in einem Fahrstuhl D 9 Aufsetzen einer rotierenden Scheibe auf dem Boden D 10 Zugkraft am aufgespulten Faden einer Rolle D 11 Doppelseilrolle D 12 Walze mit aufgewickeltem Seil auf einer schiefen Ebene D 13 Rutschender Stab D 14 Bandbremse D 15 Hubwerk mit einstufigem Getriebe 263 264 266 269 271 273 276 279 281 3.5 Prinzip der virtuellen Arbeit D 16 Hubwerk mit zweistufigem Getriebe D 17 Aufzug 284 285 288 3.6 Arbeitssatz, Impuls- und Drallsatz D 18 Zwei rotierende Reibräder D 19 Lastwagen auf schiefer Ebene 291 291 294 3.7 Stoßvorgänge D 20 Stoß zweier Quader D21 Pendelschlagwerk D 22 Stab stößt gegen eine Kante D 23 Stoß bei einem sich straffendem Seil D 24 Stab rutscht in einer Rinne 298 299 300 304 307 310 3.8 Relativbewegung D 25 Absprung von Personen aus einem Boot D 26 Mann bewegt sich auf einem Brett über Rollen D 27 Relativbewegung eines Quaders gegenüber einem bewegten Keil D28 Turmdrehkran 312 312 315 318 320 3.9 Schwingungen D 29 Zwei Massen verbunden durch eine Feder 322 322
