Bs.Ang.Nat & Komb.Bs.Arts (mit Physik) - TPI - V4/Ü2/T2 - 9LP

WS17/18

Beginn: 10.10.2017
Vorlesung: Di/Do 12-14 in F.13.11
Übungen: Fr 14-16 in D.10.08
Tutorium: Do 08-10 in D.13.15
Übungsblätter und Skript

Per Dropbox oder Einladung

Klausur: Nach Absprache nach der Vorlesungszeit

Inhalte

Die Themen der Vorlesung (in Klammern die Anzahl der SWS)

Newtonsche Mechanik (13/13)

  • Galileo Invarianz
  • Euklidische Struktur
  • Newtonsche Bewegungsgleichungen
  • Zylinder- und Kugelkoordinaten
  • Gravitationsgesetz
  • Eindimensionale Bewegung
  • Potential und kinetische Energie
  • Erhaltungssätze: Energie und Impuls
  • Konservative Systeme
  • Zentralkraftfeld
  • Drehimpulserhaltung
  • Keplerproblem
  • N-Teilchen Mechanik
  • Schwerpunkt und Realtivkoordinaten
  • Zweiteilchen Stoßproblem
Lagrange Mechanik (6/6)
  • Einführung Lagrange Mechanik
  • Variationsrechnung
  • Wirkungsintegral - Hamiltonsches Prinzip
  • Lagrange Mechanik
  • Euler-Lagrange Gleichungen
  • Pendel
Schwingungen (6/6)
  • Gekoppelte Schwingungen
  • Linearisierung der Bewegungsgleichungen
  • System DGL 2.Ordnung
  • Wellengleichung

Elektrodynamik (x/x)

Quantenmechanik (x/x)

Literatur

Klassische Mechanik

  • V.I. Arnold: Mathematische Methoden der Klassischen Mechanik
  • H.Goldstein: Klassische Mechanik
  • A. Fasano & S.Marmi: Analytical Mechanics
  • J.V. Jose & E.J. Saletan: Classical Dynamics
  • F. Kuypers: Klassische Mechanik
  • L.D. Landau: Lehrbuch der Theoretischen Physik I - Mechanik
  • L.A. Pars: A Treatise on analytical Dynamics

Elektrodynamik

Quantenmechanik

Mathematik

  • V.I. Arnold: Gewöhnliche Differentialgleichungen
  • O. Forster: Analysis 1-3
  • G. Fischer: Lineare Algebra
  • G. Fischer: Analytische Geometrie
  • S. Großmann: Mathematischer Einführungskurs für die Physik
  • M. Karbach: Mathematische Methoden der Physik



Lustige Klausurantworten

  

Was sind zyklische Variablen?
  • Das System hängt nicht von ihnen ab und sie werden bei der Berechnung der Bewegungsgleichungen vernachlässigt.
  • Ein System bestehend aus zyklischen Variablen ist erhalten. Mathematisch nutzen zyklische Variablen, da sie durch die Ableitung wegfallen.
  • Zyklische Variablen sind von denen L nicht explizit abhängt. Aus ihnen können fast alle Erhaltungsgrößen des Systems bestimmt werden.
Wie ist die Zwangskraft in einem mechanischem System definiert?
  • Zwangskräfte sind infinitesimale Verrückungen, die senkrecht auf einem Massenpunkt stehen.
Unter welchen Umständen ist die Energie eines mechanischen Systems erhalten?
  • Es dürfen keine Zwangskräfte von außen wirken.
Zwei rotationssym. Zylinder mit gleicher Masse und Radius rollen eine schiefe Ebene herunter. Welcher Zylinder ist schneller?
  • Wenn ein Vergleich zweier anderen der Schwerpunkt näher im Mittelpunkt liegt, da rollt er schneller, da das Trägheitsmoment kleiner ist.
Elastischer Stoß zweier Massenpunkte
  • Da Energie- und Impulserhaltung gelten, kann es sich nicht um einen zentralen Stoß handeln.



Gesamtverteilung der Noten

(seit Bestehen des Studiengangs)

Semester 1 2 3 4 nb nbw
WS04 1 2
WS05 2 2 2 1
WS06 1 1 3 4 3
WS07 3 6 11 7 4
WS08 1 3 8 3 3 9
WS09 2 1 6 7 1 3
WS10 1 5 3 1 1 5
WS11 1 2 2 2 1 7
WS12 2 2 2 2 8
WS13 1 2 3 0 7
SS14 1 1 1 1 1 5
WS15 1 4 3 3 7
WS16 2 5 1 7
Gesamt
%

nbw = Anzahl von nicht bestanden Wiederholer