Technische Mechanik

by Alfred B Ge and Alfred Boge

Published 16 August 1999



Das Werk Technologie/Technik besteht aus einem Lehrbuch und einer getrennt erhaltlichen Formelsammlung. Es enthalt die Unterrichtsgegenstande von Kursen des Faches Technik an Fachgymnasien und Fachoberschulen mit dem Schwerpunkt Metalltechnik. Formelsammlung und Lehrbuch sind aufeinander abgestimmt. Das Lehrbuch enthalt die Grundlagen des Faches Technologie/Technik mit zahlreichen Beispielen.

Dieser Band erfasst die grundlegenden Lehrinhalte der Elektrotechnik und der Elektronik, die in allen Ausbildungsschwerpunkten gebraucht werden. Fur die 5. Auflage wurden alle Abschnitte uberarbeitet und aktualisiert; der Abschnitt Grundlagen der Steuerungstechnik wurde neu aufgenommen.
Reihentext: Die Bande Arbeitshilfen und Formeln fur das technische Studium helfen Schulern und Studenten an Technischen Lehranstalten im Unterricht und beim Selbststudium.

Physik

by Alfred Boge

Published 1 January 1973
Dieses Physikbuch ist aus der Unterrichtsarbeit mit den Studierenden der Technikerschule entstanden und wird laufend weiterentwickelt. Es hat sich als Arbeitsbuch in der Techniker ausbildung bewiihrt. Auch in anderen Schulformen der Berufsbildenden Schulen wird es gern verwendet. Durch Auswahl, Gliederung, Anordnung und Gestaltung der Lerngegenstiinde higt sich das fordernd in die schulische und hiiusliche Lehr- und Lernpraxis ein: Buch Auf dem linken Teil der Buchseite steht der Lehrtext mit dem Merksatz, der einen Lern schritt abschlielh. Rechts daneben wird der Lehrtext ergiinzt und zeichnerisch erliiutert. Hinzu kommen die mathematischen Entwicklungen und Beispiele. Die rechte Spalte ent spricht demnach dem Tafelbild im Unterricht: Linke Spalte Rechte Spalte Lernschritt Lehrtext und Merksatze Bilder, mathematische Entwicklung mit eingerahmter Berechnungsgleichung, Hin weise und Beispiele Neben den eigentlichen Lehrtextteilen (1 bis 9) enthiilt das Buch einen Aufgabenteil (11) und einen Losungsteil (12). Die vorgefuhrten Losungen erleichtern dem Lehrer die Entschei dung daruber, welche Aufgabe fur den Unterricht oder fur die hiiusliche Bearbeitung geeig neter ist. 1m Teil 10 des Buches werden ausgewiihlte Versuche beschrieben und so ausgewertet, wie das auch im Unterricht geschehen wurde. Die aus zeitlichen Grunden nicht durchfuhrbaren Versuche konnen so wenigstens besprochen werden. Oem Buch liegt eine 16seitige Formelsammlung bei. Sie hat sich auch in schriftlichen Pru fungen bewiihrt."

Die Bande Arbeitshilfen und Formeln fur das technische Studium helfen Schulern und Studenten an technischen Lehranstalten im Unterricht und beim Selbststudium.
In diesem Band sind Groessengleichungen mit Erlauterungen, technisch wichtige Zahlenwertgleichungen, Tabellen und Diagramme zum Gebiet der spanenden und spanlosen Fertigung zusammengetragen. Ein ausfuhrliches Sachwortverzeichnis fuhrt zur gesuchten Groesse, der dazugehoerenden Groessengleichung und zusatzlichen Erlauterungen fur die richtige Anwendung.

Das "Lehr- und Lernsystem Mechanik und Festigkeitslehre" wird mit diesem Heft er weitert. Aufbauend auf den didaktisch reduzierten Darstellungen bestimmter Inhalte im Lehrbuch erfahrt der Studierende, wie diese physikalisch -technischen Probleme ingenieur miifl, ig mit Hilfe der Differential-und Integralrechnung zu behandeln sind. Wie im Lehr buch werden auch hier die einzelnen Lernschritte griindlich erarbeitet. Vor aHem KoHegen aus Schulformen, in denen die Anfange der hi: iheren Mathematik behandelt werden, haben mich zu dieser Arbeit angeregt. Braunschweig, im Miirz 1983 Alfred Edge Zur Benutzung des Buches 1. Die Angabe "Lehrbuch Abschnitt..." verweist auf den betreffenden Abschnitt im Lehrbuch, Mechanik und Festigkeitslehre" des Lehr- und Lernsystems (Verlag Friedr. Vieweg & Sohn, BraunschweigjWiesbaden). 2. Die Angabe, AH 1, ... " bei Fragen aus der hi: iheren Mathematik verweist auf das Buch "Arbeitshilfen und Formeln fUr das technische Studium," Band 1, Grundlagen (Verlag Friedr. Vieweg & Sohn, BraunschweigjWiesbaden). III Inhaltsverzeichnis 1 Aus der Dynamik ..................................... . 1.1 Einftihrung, Geschwindigkeits-und Beschleunigungsbegriff ............ . 1.2 Gegeniiberstellung der GraBen und Funktionen der Bewegungslehre mit den Begriffen der Infinitesimalrechnung. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 4 . . . 1.3 Weg als Zeitintegral der Geschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 7 . . . . 1.4 Beispiele aus der Bewegungslehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 8 . . . . . 1.5 Aufgaben aus der Bewegungslehre .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 12 . . . . . 1.6 Das dynamische Grundgesetz flir die Drehbewegung und die Definitionsgleichung der Tragheitsmomente . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 14 . . . . 1. 7 Beispiele fur die Herleitung von Formeln zur Berechnung von Tragheitsmomenten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 15 . . . . . . . . 1.8 Aufgaben zu Tragheitsmomenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 18 . . . . . . 2 Aus der Festigkeitslehre .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 19 . . . . . . 2.1 Zug-und Druckstabe gleicher Spannung .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 19 . . . . 2.2 Definition des axialen Flachenmomentes 2. Grades. . . . . . . . . . . . .. . . 22 . ."

Aile Dozenten des Faches Werkstoffkunde leiden unter einer Art "Kostenschere" einem konstanten Stundenvolumen steht ein Lehrstoff gegenuber, der in Schwer- punkten zunehmend tiefer behandelt werden muB, sich aber gleichzeitig durch neue Werkstoffe und Technologien ausweitet. Deshalb kommt der Eigenarbeit der Studierenden eine groBe Bedeutung zu. Was in den anderen Grundlagenfachern selbstverstandlich ist - dem Unterrichtsfortschritt entsprechende Aufgaben zu losen, um das im Unterricht Erlernte zu festigen, als auch an auftretende Probleme herangefuhrt zu werden - ist mit der Aufgabensamm- lung nun auch im Fach Werkstoffkunde und Werkstoffprufung moglich. Damit liegt - ahnlich wie fur andere Werke dieser Fachbuchreihe - ein Lehr-und Lernsystem fur das Fach Werkstoffkunde vor, das Stoffvermittlung und Stoffaneig- nung im Verbund anbietet. Die hausliche Arbeit der Studierenden beschrankte sich bisher haufig auf das Durch- lesen des im Unterricht besprochenen Stoffes. Besonders interessierte Studierende bemuhten sich, dazu Fragen zu formulieren. Diese Methode war sehr muhevoll und brachte nur selten den notwendigen Erfolg. Die Aufgabensammlung ermoglicht den Studierenden, den angestrebten Lernerfolg durch ein regelmal!iges, zielgerichtetes Arbeiten sicherer und bequemer zu erreichen und selbst zu kontrollieren. Deshalb ist das Buch in einen Aufgabenteil (Fragen) und einen Losungsteil (Antworten) getrennt. Die Gliederung und Numerierung stimmt mit dem Lehrbuch uberein (siehe Inhaltsverzeichnis). Dadurch kann nicht nur zur Frage die Antwort, sondern auch der zugehorige Lehrstoff schnell gefunden werden. Den Dozenten soli das Buch aul!erdem bei der Erstellung von Aufgaben und Losungen entlasten. Fur Kritik und Anregung danken wir im voraus und wunschen allen Benutzern des Lehrsystems einen guten Erfolg.

Nach 25 Jahren erscheint das Buch in der 10. uberarbeiteten Auflage mit neuem Gesicht, ohne seine bisherige Konzeption verloren zu haben. Es ist weiterhin ein Buch fur Einsteiger in das interessante Gebiet der Werkstoff- technik und gibt - bei sparsamem Gebrauch von Fakten - Erklarungen fur die Eigenschaftsun erschiede und -Veranderungen der Materie. Das geschieht durch vergleichende Betrachtung der Strukturen als methodisches Prinzip. Die ersten Seiten der bisherigen Auflage sind nun zu einem eigenen Kapitel zusammengefasst worden. Es wirkt durch ein Aufzeigen der Bedeutung und Verflechtung der Werkstofftechnik motivierend. Gleichzeitig werden wichtige Lehr-und Lernprinzipien vorgestellt. Die folgende Gliederung entspricht der 9. Auflage. Den Verbundwerkstoffen wurde ein eigenes Kapitel gewidmet. Die zunehmende Bedeutung dieser Werk- stoffgruppe fur Konstruktion und Fertigungstechnik machte diese Erweite- rung notwendig. Die gesamte Werkstoffkunde liegt jetzt in zweispaltiger Anordnung des Textes vor und bietet damit ein durchgangiges Vermittlungskonzept Bei der UEberarbeitung wurden wesentliche Texte z. T. gestrafft, dem Stand der Technik und Normung angepasst und durch zusatzliche Bilder und Beispiele erganzt. Nach dem Inhaltsverzeichnis sind Hinweise fur den Benutzer sowie ein Verzeichnis von Formelzeichen und gebrauchlichen Abkurzungen einge- schoben. Fur die 10. Auflage konnte Herr Dipl.-Ing. Uwe Bleyer als Mitarbeiter ge- wonnen werden. Er ist bereits als Mitautor der Aufgabensammlung bekannt. Autoren und Verlag danken Firmen und Instituten fur die Unterstutzung durch Bilder und Informationen und den Lesern fur Kritik und Anregungen. Braunschweig, im Mai 1992 Wolfgang Weissbach, Uwe Bleyer Die 11. Auflage entspricht im wesentlichen der vorangegangenen.

Band 1 der bewahrten Arbeitshilfen beinhaltet alle wichtigen Themengebiete zu den Grundlagenfachern eines technischen Studiums. Die verwendeten Formeln sind stets durch Abbildungen und erlauternde Hinweise effektiv und in verstandlicher Form dargestellt. Etliche Diagramme werden durch Ablesebeispiele transparent gemacht. Im Teil Werkstofftechnik wird das neue Bezeichnungssystem fur Stahle und Kupferlegierungen erlautert.