Mathematik 1 (Architektur), Ingenieurbau/Architektur, HTW Chur,
Thomas Borer, 2015/16
Lernziele
Allgemein
- eine Problemstellung mit exakter und strukturierter Arbeitsweise bearbeiten
können.
- eine bekannte oder neue Problemstellung selbstständig bearbeiten und in einer Gruppe diskutieren können.
- sich aus dem Studium eines schriftlichen Dokumentes neue Kenntnisse und Fähigkeiten erarbeiten
können.
- einen bekannten oder neuen Sachverhalt analysieren und beurteilen können.
- Erkenntnisse in geeigneter Form zusammenfassen können.
- Lösungswege vollständig, übersichtlich und verständlich
dokumentieren können.
Anwendungen der Trigonometrie
- die Definitionen der trigonometrischen Grundfunktionen sin, cos, tan, cot
am Einheitskreis kennen.
- die Beziehungen zwischen Seitenlängen und Winkeln im rechtwinkligen Dreieck kennen, verstehen und anwenden können.
- die trigonometrischen Beziehungen im rechtwinkligen Dreieck in einfacheren praktischen Aufgabenstellungen anwenden können.
- das Grad- und das Bogenmass eines Winkels kennen.
- Grad- und Bogenmass eines Winkels ineinander umrechnen können.
- die rechtwinkligen Koordinaten und die Polarkoordinaten eines Punktes im zweidimensionalen Raum kennen und ineinander umrechnen können.
- alle Lösungen einer trigonometrischen Grundgleichung zwischen 0° und 360° von Hand und mit Hilfe eines Taschenrechners bestimmen können.
Grundlagen der Statik
- den Impuls bzw. Schwung als mengenartige Grundgrösse der Translations-Mechanik
verstehen.
- wissen, dass Impuls in einem Körper gespeichert werden kann.
- verstehen, dass in einem Körper Impuls gespeichert sein muss, damit
er sich bewegen kann.
- wissen, dass Impuls in einen Körper hinein oder aus ihm heraus fliessen
kann.
- wissen, dass Impuls weder erzeugt noch vernichtet werden kann.
- den Zusammenhang zwischen Impuls, Masse und Geschwindigkeit eines Körpers
kennen und verstehen.
- die Eigenschaften des Impulses und den Zusammenhang zwischen Impuls, Masse und Geschwindigkeit eines Körpers bei der Bearbeitung von konkreten Problemstellungen anwenden können.
- verstehen, was ein Impulsstrom ist.
- den Zusammenhang zwischen einem Impulsstrom und einer Kraft verstehen.
- den Zusammenhang zwischen der Impulsstromstärke und dem geflossenen Impuls verstehen und anwenden können.
- wissen und verstehen, was eine Impulsänderungsrate ist.
- die an einem Körper angreifenden Kräfte erkennen und korrekt einzeichnen
können.
- wissen und verstehen, wie sich alle an einem Körper angreifenden Kräfte zu einer resultierenden Kraft zusammensetzen.
- die resultierende Kraft aller an einem Körper angreifenden Kräfte bestimmen können.
- wissen und verstehen, wie eine Kraft in Komponenten zerlegt werden kann.
- eine Kraft in Komponenten vorgegebener Richtungen zerlegen können.
- wissen, dass die Wirkung einer an einem Körper angreifenden Kraft nicht nur von deren Betrag und Richtung sondern auch von der Lage des Angriffspunktes abhängt.
- wissen, was die Wirkungslinie einer Kraft ist.
- wissen, dass sich die Wirkung einer Kraft nicht verändert, wenn der Angriffspunkt der
Kraft auf ihrer Wirkungslinie verschoben wird..
- wissen und verstehen, wie das Drehmoment einer Kraft definiert ist.
- wissen und verstehen, dass sich das Drehmoment einer Kraft nicht verändert, wenn der Angriffspunkt der Kraft entlang ihrer Wirkungslinie verschoben wird.
- das Drehmoment einer Kraft bestimmen können.
- die Wirkung von Kräften beurteilen können, die an einem starren
Körper angreifen.
- wissen und verstehen, was das statische Gleichgewicht eines starren Körpers bedeutet.
- beurteilen können, ob ein starrer Körper im statischen Gleichgewicht ist oder nicht.
- die Stabilität eines mechanischen Systems im Sinne des statischen Gleichgewichts beurteilen können.
Zinseszins- und Rentenrechnung
- wissen und verstehen, was ein Zinssatz ist.
- den Zusammenhang zwischen Anfangs- und Endkapital kennen und verstehen, wenn das Kapital mit Zins- und Zinseszins angelegt wird.
- das Endkapital berechnen können, wenn ein Anfangskapital zu einem festen jährlichen Zinssatz mit Zins und Zinseszins angelegt wird.
- den Zusammenhang zwischen Anfangs- und Endkapital auf Zinseszinsprobleme anwenden können.
- ausgewählte Zinsezsinsprobleme bearbeiten können.
- wissen und verstehen, was eine Rente ist.
- den Unterschied zwischen einer nachschüssigen und einer vorschüssigen Rente verstehen.
- den Zusammenhang zwischen Anfangs- und Endwert einer Rente kennen und verstehen, wenn das Kapital mit Zins- und Zinseszins angelegt wird.
- den Anfangs- und den Endwert einer Rente berechnen können, falls konstante Zahlungen am Anfang oder am Ende jeder Zinsperiode getätigt werden.
- den Zusammenhang zwischen Anfangs- und Endwert einer Rente auf Rentenprobleme anwenden können.
- ausgewählte Rentenprobleme bearbeiten können.
Grundlagen der Differentialrechnung
- verstehen, dass man zur Bestimmung der Steigung einer krummlinigen Kurve
ein anderes Verfahren benötigt als zur Bestimmung der Steigung einer
Geraden.
- das Bestimmen der Änderungsrate einer Funktion als eine Anwendung der Differentialrechnung
verstehen.
- das Bestimmen von Extremalstellen einer Funktion als eine Anwendung der Differentialrechnung
verstehen.
- verstehen, was ein infinitesimaler Prozess ist.
- verstehen, wie die Steigung der Tangente an einen Punkt eines Funktionsgrafen als Grenzwert von Sekantensteigungen bestimmt werden kann.
- verstehen, wie die Ableitung einer Funktion definiert ist.
- die Ableitung einer Grundfunktion mit Hilfe einer Ableitungs-Tabelle bestimmen
können.
- die Faktor-, Summen-, Produkt-, Quotientenregel kennen, verstehen und
zur Bestimmung der Ableitung
einfacherer Funktionen anwenden können.
- die Kettenregel kennen, verstehen und zur Bestimmung der Ableitung einfacherer zusammengesetzter
Funktionen anwenden können.
- die Ableitungsregeln zur Bearbeitung ausgewählter Problemstellungen anwenden können.
- Extremwertprobleme mit Hilfe der Differentialrechnung bearbeiten können.
29.8.2016 tb