Mechanik und Wärme

Nummer

T012

Leitung

Oliver Mülken, oliver.muelken@fhnw.ch

ECTS

3.0

Unterrichtssprache

Deutsch

Lernziele/Kompetenzen

Studierende….

verstehen die grundlegenden Gesetze der Mechanik und der Wärmelehre und grundlegenden Begriffe, wie z.B. inertiales Bezugssystem, geschlossenes System, Erhaltungssatz (Energie, Impuls, …), konservative Kraft, Arbeit, Leistung, Potential etc. (2 verstehen)
können die Dynamik von Massenpunkten und -systemen mit Hilfe der Newton’schen Gesetze und der Erhaltungsätze rechnen und auf konkrete Fragestellungen anwenden (3 anwenden)
können die Gesetze der Fluidik (Schweredruck, Auftrieb, Oberflächenspannung, Bernoulli, Viskosität) auf konkrete Fragestellungen umsetzen (3 anwenden)
können die Gesetze der Wärmelehre (Wärmetransport, Zustand idealer Gase, kinetische Gastheorie, 1. HS, 2. HS, Wärmekraft-Maschine) auf konkrete Fragestellungen umsetzen (3 anwenden)
verstehen das Phänomen Schwingung, Resonanz und Wellenausbreitung (am Beispiel mechanischer Systeme: Feder-Massen-Schwinger, Wasserwellen, Druckwellen ...) (2 verstehen)

Inhalt

Kinematik

gleichförmig beschleunigte Bewegung

Dynamik des Massenpunktes

Kräfte, Newton‘sche Gesetze
Arbeit, Energie, Impuls, Erhaltungssätze
Massenpunkt-Systeme, Rotation eines Starrköpers

Fluid-Mechanik

Schweredruck in Flüssigkeiten und Gasen
Dynamik: Kontinuitätsgleichung, Bernoulli

Theorie der Wärme

thermische Eigenschaften
kinetische Gastheorie
1. & 2. Hauptsatz, Wärmekraftmaschinen

Mechanische Schwingungen & Wellen

harmonische Schwingungen, Resonanz
Wellen-Ausbreitung, Energietransport

Erforderliche Vorkenntnisse

Einstiegsmodul Mechanik und Wärmelehre gemäss Berufsmaturität

Bibliographie/Literatur

Modulvorbereitung Mechanik und Wärmelehre gemäss Berufsmaturität Kursmaterial

Vorlesungsunterlagen
Buch: Physik Gymnasiale Oberstufe. Pearson-Verlag

Lehrform

Vorlesung mit integrierten Übungsphasen Übungsbearbeitung allein oder in der Gruppe Aufarbeitung im Mathe-Zentrum

Modultyp

Assessment-Modul in der Studienrichtung Chemie (Querschnittsqualifikation Materialien) Studienrichtung Chemie- und Bioprozesstechnik Studienrichtung Medizininformatik Studienrichtung Medizintechnik Studienrichtung Pharmatechnologie

Lehr- und Lernmethoden

Vorlesung mit integrierten Übungsphasen
Übungsbearbeitung allein oder in der Gruppe
Aufarbeitung im Mathe-Zentrum

Leistungsbewertung

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

Anschlussmodule/-kurse

Anlagenplanung und Anlagentechnik
Biokompatible Werkstoffe
Bionik
Chemische Kinetik und Reaktionstechnik
Elektrodynamik und Optik
Mikrosystemtechnik
Partikeltechnik I
Partikeltechnik II
Physikalische Chemie I
Praktikum Materialprüfung
Praktikum Physik
Praktikum Physik für Chemiker
Spektroskopie II
Strömungslehre
Technische Mechanik

Bemerkungen

3 Lektionen / Woche KW 38 bis 51 (14 Wochen im Herbst- Semester)