Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die in der zugehörigen Vorlesung vermittelten, grundlegenden Begriffe und Naturgesetzlichkeiten zur Lösung elementarer Aufgabenstellungen der Statik und der Festigkeitslehreanzuwenden. Anhand solcher mathematischer Lösungen können Studierende konkrete Aussagen über das Verhalten elementarer mechanischer Systeme treffen, jene kritisch hinsichtlich Plausibilität überprüfen und gegebenenfalls Gültigkeitsbereiche der Lösungen erklären.

Insbesondere können Studierende:

• Eingeprägte Kräfte wie Feder-, Gleitreibungs-, Gewichtskräfte, sowie verteilte Lasten erkennen und für die Lösung von Gleichgewichtsaufgaben mathematisch anschreiben
• Gleichgewichtsbedingungen sowohl graphisch als auch rechnerisch anwenden, um die Zwangskräfte und -momente eines statisch bestimmten Systems aus den eingeprägten Kräften und Momenten zu ermitteln
• Die in stabförmigen Bauteilen wirkenden Schnittgrößen als Funktionen einer Lagekoordinate anschreiben und die Ergebnisse auch graphisch darstellen und interpretieren
• bei Haftproblemen sowohl rechnerisch als auch graphisch den Gleichgewichtsverlust durch Überschreiten von Haftgrenzen und/oder Kippgrenzen analysieren sowie die für Gleichgewicht erforderlichen Haftgrenzkoeffizienten ermitteln; weiters Systeme auf Selbsthemmung prüfen; bei (quasi-statisch behandelbaren) reibungsbehafteten Relativbewegungen von Körpern die im System auftretenden Kräfte sowohl rechnerisch als auch graphisch bestimmen
• Die Stabkräfte eines ebenen (statisch bestimmten) Fachwerks rechnerisch und graphisch bestimmen
• Für Körper und ebene Flächen den Schwerpunkt mittels Integration, Guldin'scher Regel und Teilschwerpunktsatz ermitteln
• Für Körper die Massenträgheits- und Deviationsmomente mittels Integration und Anwendung des Steiner'schen Satzes ermitteln
• Für ebene Flächen die Flächenträgheits- und Flächendeviationsmomente mittels Integration und Anwendung des Steiner'schen Satzes ermitteln
• Die Grundlagen der linearisierten Elastizitätstheorie erklären und den Zusammenhang zwischen Spannungen und Verzerrungen im Rahmen des Hooke'schen Gesetzes beschreiben
• Die Verformungen und Beanspruchungen gerader stabförmiger Bauteile zufolge Zug/Druck, (gerader und schiefer) Biegung und Torsion im Rahmen der linearisierten Elastizitätstheorie sowohl bei statisch bestimmten als auch statisch unbestimmten Systemen bestimmen; zu diesem Zweck auch das Superpositionsprinzip und das Mohr'sche Verfahren anwenden
• Die Effekte auftretender Querkräfte in geraden stabförmigen Bauteilen erklären
• Die Grundlagen der Statik der Seile und Ketten bei Berücksichtigung des Eigengewichts erklären

In den Übungseinheiten werden zum Inhalt der zugehörigen Vorlesung passende Übungsaufgaben gelöst. Wesentliche Bestandteile eines jeden Lösungsprozesses sind dabei das Auffinden geeigneter physikalischer Ansätze, deren mathematische Umsetzung und Behandlung, die physikalische Interpretation der mathematischen Lösungen, sowie die kritische Auseinandersetzung mit den ermittelten Ergebnissen.

Die Studierenden sollen anhand der elementaren Aufgabenstellungen die Notwendigkeit eines fundierten theoretischen Wissens aus dem Stoffgebiet der Statik und Festigkeitslehre erkennen, sodass aufbauend auf den erlernten Grundgesetzen durch deren geeignete Kombinationen auch Lösungsstrategien für komplexere Problemstellungen entwickelt werden können.

Rechenübung

Die Studierenden sind aufgefordert, selbstständig Lösungswege zu den Übungsbeispielen zu erarbeiten und erhalten dabei Hilfestellung von dem_der Vortragenden. Tutor_innen begleiten die Übungseinheiten, um die Studierenden beim Auffinden korrekter Lösungen zu unterstützen und auftretende Fragen individuell zu beantworten. Zu jedem der Beispiele wird abschließend ein möglicher Lösungsweg vorgetragen, wobei der_die Vortragende Querverbindungen zu den theoretischen Grundlagen herstellt und auch alternative Lösungsstrategien aufzeigt.

Zur begleitenden Lernfortschrittskontrolle (Self-Assessment) sind während des Semesters Hausaufgaben zu lösen. Das Feedback zu den gefundenen Lösungen kommt von Mitstudierenden in Form von Peer-Reviews. Das eigenständige Lösen der Aufgaben ermöglicht den Studierenden, ihren aktuellen Lernfortschritt zu überprüfen. Das nachfolgende Peer-Review gibt darüber hinaus einen Einblick in unterschiedliche Herangehensweisen und vertieft das Verständnis über das Stoffgebiet.

Hybride Abhaltung der UE im Sommersemester 2022:

• die Übungseinheiten finden in Präsenz und in Kleingruppen statt
• Gemeinsames Arbeiten und Diskussionen unter den Teilnehmer_innen sind explizit erwünscht!
• zusätzliches Lehrmaterial wird auch online zur Verfügung gestellt
• gegebenenfalls kann eine (vollständige oder teilweise) Umstellung der LVA auf ein Distance Learning Format erfolgen
• Hausaufgaben im Peer-Review Format werden über TUWEL abgewickelt
• Aufgaben werden gelöst und abgegeben 
• Abgaben anderer Übungsteilnehmer_innen werden korrigiert und bewertet
• ergänzende Literatur (z.T. online verfügbar) mit weiteren Beispielen wird angegeben
• schriftlicher Übungstest (ggf. online) gegen Ende des Semesters (sowie Ersatztest)

Eine Vorbesprechung zur UE findet am Mittwoch, den 2. März 2022, von 12:00-13:00 im Freihaus Hörsaal 1 (im Rahmen der zugehörigen VO) statt.
Live-Stream zur Einführungsveranstaltung

Für die Teilnahme an der Übung ist die Anmeldung zur LVA sowie zu einer Kleingruppe verpflichtend.
Aus administrativen Gründen ist es nach Ende der Gruppenanmeldung nicht mehr möglich, die Kleingruppe zu wechseln.

In den Kleingruppen besteht Anwesenheitspflicht (siehe Abschnitt Leistungsnachweis).

Die Gruppenanmeldung erfolgt ausschließlich über TISS. Damit werden Sie automatisch in den TUWEL-Kurs der Übung eingeschrieben.

Für jene Studierende, die covid-bedingt nachweislich nicht an einer Präsenzgruppe teilnehmen können, wird eine Online-Gruppe angeboten (max. 25 Teilnehmer, first come first serve). Die UE-Einheiten werden über ein ZOOM-Meeting abgewickelt.
Mit der Anmeldung in TISS ist eine entsprechende Begründung über den Bedarf an mechanik1ue@tuwien.ac.at zu schicken. Prinzipiell wird die Gruppe nach der Reihung der Anmeldung befüllt. Wir behalten uns jedoch vor, bei triftigen Gründen eine Auswahl der Teilnehmer_innen zu treffen.
Das Angebot bezieht sich auf das ganze Semester. Eine Teilnahme an einzelnen Einheiten (zB wegen Quarantäne) ist nicht möglich.

Der weitere Verlauf der Übung wird über TUWEL administriert.

Für allgemeine Fragen konsultieren Sie bitte die FAQs im TUWEL-Kurs. Ist Ihre Frage dort nicht beantwortet, so stellen Sie diese bitte im TUWEL-Diskussionsforum.
Individuelle organisatorische Fragen richten Sie bitte ausschließlich an Mechanik1UE@tuwien.ac.at.
Individuelle fachliche Fragen können Sie während des Semesters in den Tutorensprechstunden stellen.

Am Mittwoch, dem 16.3.2022 findet von 15:00 bis 17:00 im Freihaus HS1 eine „Vorrechenübung“ statt. Es werden Grundlagen der Vektorrechnung (Kapitel 2 des Skriptums) wiederholt und ein entsprechendes Übungsbeispiel durchgenommen.
Es besteht keine Anwesenheitspflicht in dieser Einheit. Eine (inhaltsgleiche) Voraufzeichnung wird über den Lecture-Tube Kanal der VO abrufbar sein.

Die Beurteilung setzt sich aus drei Elementen zusammen:

1. Anwesenheit

Für einen positiven Abschluss der Lehrveranstaltung ist die Anwesenheit und aktive Mitarbeit bei mindestens 8 Übungseinheiten erforderlich.

Dies betrifft die in den Kleingruppen abgehaltenen Übungseinheiten zu den entsprechenden Terminen (die Einheiten "Vorrechenübung" und "Vorbesprechung - Organisatorisches" zu Beginn des Semesters sowie Übungs- und Ersatztest sind davon ausgenommen).

2. Peer-Review:

Zu Ihrer Lernfortschrittskontrolle finden über das Semester verteilt vier Peer-Review Durchgänge statt. Dabei sind über das Semester verteilt einerseits Aufgaben selbstständig zu lösen und abzugeben, sowie andererseits auch die Abgaben anderer Teilnehmer_innen zu kontrollieren und zu bewerten. Für eine positive Beurteilung der Übung ist es erforderlich, drei der vier Peer-Review Durchgänge vollständig abgeschlossen zu haben.

Ein Peer-Review Durchgang gilt als abgeschlossen, wenn sowohl die eigene Lösung als auch die zugewiesenen Feedbacks vollständig erbracht wurden. Unvollständige Abgaben bzw. Feedbacks oder identische Abgaben mehrerer Teilnehmer_innen werden nicht anerkannt. Die Bewertungen im Rahmen der Peer-Reviews fließen ansonsten nicht weiter in die Benotung ein.

Abgaben im Rahmen des Peer-Review Formats stellen beurteilungsrelevante Leistungen dar und bedingen die Ausstellung eines Zeugnisses. Wenn Sie sich vor dem ersten Peer-Review von der Übung abmelden, wird Ihnen kein Zeugnis ausgestellt.

3. Übungstest:

Der vollständige Abschluss von drei der vier Peer-Review Durchgängen ist Voraussetzung für die Teilnahme am Übungstest. Dieser dient der Feststellung der Note und umfasst den bis dahin durchgenommenen Stoff der Übung.
Für Studierende, die den Test versäumt oder keine positive Beurteilung dafür erhalten haben, wird ein Ersatztest angeboten.

Für eine positive Beurteilung müssen auf dem Lösungsblatt für die einzelnen Aufgaben folgende Punkte dokumentiert werden:

1. Alle für die Lösung der Aufgabe notwendigen physikalisch-mathematischen Ansätze inklusive der für das Verständnis des jeweiligen Ansatzes anzufertigenden Skizzen.
2. Die wesentlichen Schritte des Lösungswegs.
3. Das Endergebnis, ausgedrückt durch die in der Angabe gegebenen Größen (sofern in der Angabe nicht anders gefordert).

Zu beachten sind darüber hinaus folgende Punkte:

• Ein Endergebnis wird nur gewertet, wenn der physikalische Ansatz vollständig und richtig ist.
• Die richtige mathematische Behandlung der Gleichungen wird vorausgesetzt, hierfür werden keine Punkte vergeben. Jene muss daher nur in den wesentlichen Schritten nachvollziehbar und nicht im Detail am Lösungsblatt dokumentiert sein. Andererseits gilt, dass ohne die korrekte mathematische Behandlung keine Lösung der Aufgabe möglich ist.
• Die ermittelten Lösungen müssen dimensionsrichtig und plausibel sein.
• Aufgaben, die erfolgreiche Lösungen vorausgehender Teilaufgaben erfordern, werden nur dann gewertet, wenn auch die vorausgehenden Teilaufgaben korrekt gelöst wurden (entsprechende Grundfertigkeiten müssen unbedingt beherrscht werden).
• Die Aufteilung der Punkte erfolgt nach Schwierigkeitsgrad und Gewichtung der einzelnen Fragestellungen.

Die Testdauer beträgt 60 Minuten, Hilfsmittel wie Taschenrechner, Formelsammlung, Skriptum etc. sind dabei nicht zugelassen. Es können acht Punkte erreicht werden, wobei vier Punkte für eine positive Beurteilung der Übung erforderlich sind.

Nach derzeitigem Stand sind Übungs- und Ersatztest zu folgenden Terminen vorgesehen:

Übungstest: Montag,   27.06.2022, 13:00 Uhr
Ersatztest:    Mittwoch, 20.07.2022, 10:00 Uhr

Sollte eine Abhaltung (eines oder beider) Tests in Präsenz nicht möglich sein, so werden diese als online-Test über den TUWEL-Kurs der LVA abgewickelt.
In diesem Fall gilt:
Die Prüfungsaufsicht erfolgt bei den online-Tests im Zuge einer Videokonferenz, welche auch aufgezeichnet wird. Diese Aufzeichnungen werden gemäß DSGVO sicher aufbewahrt und 14 Tage nach Zeugnisausstellung gelöscht.
Das erforderliche technische Equipment zur Teilnahme am online-Test umfasst zumindest ein Endgerät mit Bildschirm und ein separates Gerät zur Übertragung von Bild und Ton, sowie eine stabile Internetverbindung.
Nach dem Übungs- bzw. Ersatztest werden stichprobenartig einige Kandidat_innen für ein (online stattfindendes) mündliches Prüfungsgespräch zur Plausibilisierung der bei den Tests abgegebenen Antworten ausgewählt.
Weitere Details zur Umsetzung sind dann im TUWEL-Kurs der LVA verfügbar.

Lehrunterlagen:

Die Angaben der Übungsbeispiele stehen für Sie im TUWEL-Kurs als Download zur Verfügung.
Die Lösungen zu den Beispielen werden sukzessive im TUWEL-Kurs freigeschalten.

Eine gedruckte Version der Angaben kann zum Selbstkostenpreis von € 2,00 während der Sekretariatssprechstunden am Institut erworben werden (MO 15-16 Uhr, DO 10-11 Uhr).

Zur LVA passende Lehr- und Übungsbücher:

Gamer, U.; Mack, W.:
Mechanik - Ein einführendes Lehrbuch für Studierende der technischen Wissenschaften. Springer, 1999. ISBN: 3-211-82854-0.

Mack, W. , Lugner, P. , Plöchl, M.:Angewandte Mechanik – Aufgaben und Lösungen aus Statik und Festigkeitslehre, Springer Verlag Wien, 2006. ISBN: 3-211-25672-5

Mestemacher, F.:Grundkurs Technische Mechanik - Statik der Starrkörper, Elastostatik, Dynamik. Spektrum Akademischer Verlag, 2008. ISBN: 978-3-8274-1838-8

Parkus, H.:Mechanik der festen Körper. Springer, 2005. ISBN: 978-3-211-80777-4

Magnus, K.; Müller-Slany H.H.:
Grundlagen der Technischen Mechanik. Teubner Stuttgart, 2006. ISBN: 978-3-211-80777-4

Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J. ; Wall, W. A.:Technische Mechanik 1: Statik. Springer Berlin Heidelberg, 2019. ISBN: 978-3-662-59156-7

Gross, D.; Ehlers, W.; Wriggers, P.:
Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 1: Statik. Springer Berlin Heidelberg, 2016.ISBN: 978-3-662-52715-3

Besuch der Vorlesung 309.019 Mechanik 1 möglichst im selben Semester.