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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Theoretische Physik I: Mechanik

Assistenten:

 


Tutoren:

Isaac Liben Iskel Tesfaye, Jonah Eli Friederich, Isaak Mengesha, Gabriel Rein

 

Pflichtlehrveranstaltung für Studierende des Bachelorstudiengangs Physik im Wintersemester 2020/21. Für diese Veranstaltung (Vorlesung und Übung) werden nach erfolgreichem Abschluss 11 ECTS-Punkte vergeben.

 

Aktuelle Informationen und Materialien zur Vorlesung finden Sie auf der ISIS-Seite des Kurses. 

Aktuell

Bitte melden Sie sich für die Veranstaltung in den folgenden Portalen an:

  • Moses in der Zeit von 19.10.2020 - 04.11.2020 18:00 Uhr (die Frist wurde verängert)
  • ISIS (zur Koordination der digitalen Ressourcen)

Die Vorlesung sowie die Tutorien werden in einem online Format stattfinden. Der gesamte Ablauf wird über das ISIS-Portal koordiniert, d.h. dort findet sich

  • Zugang zum Livestream Vorlesung + Tutorien
  • Download der Videoaufzeichnungen Vorlesung
  • Zugang zu den Übungsblättern
  • Abgabe und Bewertung der Hausaufgaben
  • Diskussionsmöglichkeiten: Foren- und Videochatfunktion

Vorlesung

Vorlesungstermin
Ort
Zeit
Di
online via Zoom (Zugangslink im ISIS)
8:00 - 9:30 Uhr (s.t.)
Mi
online via Zoom
8:00 - 9:30 Uhr (s.t.)

Erste Vorlesung: Dienstag 03.11.2020

Im Anschluss an die Vorlesung besteht jeweils von 9:30-10:00 Uhr die Möglichkeit Fragen zur Vorlesung zu stellen.

 

Inhalt:

  • Newtonsche Mechanik: Erhaltungssätze, Zentralkraftproblem, Beschleunigte Bezugssysteme und Inertialkräfte
  • Starrer Körper: Trägheitstensor, Satz von Steiner, Eulersche Winkel, Kreiselbewegung
  • Lagrangesche Mechanik: Lagrange-Gleichungen erster und zweiter Art, Noether Theorem, Hamiltonsches Wirkungsprinzip
  • Hamiltonsche Mechanik: Hamiltonsche Gleichungen, Satz von Liouville, kanonische Transformationen, Hamilton-Jacobi Theorie, deterministisches Chaos
  • relativistische Mechanik: Relativitätsprinzip, Vierervektoren, Lorentztransformationen, Längenkontraktion, Zeitdilatation, Bewegungsgleichungen

Literatur:

  • F. Scheck, Theoretische Physik 1: Mechanik, Springer Link
  • T. Fließbach, Mechanik, Springer Link
  • W. Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 1: Klassische Mechanik, Springer Link
  • W. Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 2: Analytische Mechanik, Springer Link
  • W. Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 4-1: Spezielle Relativitätstheorie, Springer Link

Die Vorlesungsskripte finden Sie im ISIS.

Übungen

Die Vorlesung wird durch Übungen ergänzt. Eine erfolgreiche Teilnahme ist notwendige Voraussetzung für die Scheinvergabe.

Die Einteilung in die Übungen, Punkteverteilung und Scheinvergabe erfolgt über die Moses- und ISIS-Portale. Benötigt wird ein TUB-Account.

Die ersten Übungen finden online in der zweiten Vorlesungswoche statt, also ab Montag dem 09.11.2020.

Numerisches Tutorium

Numerische Methoden spielen eine wichtige Rolle in der Theoretischen Physik. Sie erlauben es, analytische Näherungen zu überprüfen, durch numerische “Experimente” ein intuitives Verständnis für das Verhalten eines physikalischen Systems zu gewinnen, und Probleme zu lösen, die eine analytische Behandlung nicht erlauben. In der klassischen Mechanik werden traditionell vor allem Probleme behandelt, welche eine analytische Lösung zulassen. Allerdings bilden solche “integrablen” Systeme eigentlich die Ausnahme. Der generische Fall sind nichtintegrale Systeme, welche insbesondere auch sogenanntes chaotisches Verhalten anweisen können und für deren Analyse numerische Methoden herangezogen werden müssen. 

Aus diesen Gründen werden wir, begleitend zu Vorlesung und regulären Übungen, ein freiwilliges numerisches Tutorium anbieten. Dieses wird alle zwei Wochen in englischer Sprache via Zoom stattfinden. Hier erhalten Sie eine Einführung in die Programmiersprache Python und in Methoden zur numerischen Integration von Differentialgleichungen. Dieses Rüstzeug werden Sie dann auf einfache Probleme der Mechanik anwenden.

Die Teilnahme am numerischen Tutorium ist freiwillig und kein Kriterium für den Scheinerwerb, dennoch ist sie wärmstens empfohlen!

Klausur

Wer erfolgreich an der Klausur teilnimmt, erhält den (unbenoten) Leistungsnachweis für das Modul. An der Klausur kann nur teilnehmen, wer mindestens 50% der Punkte aus den Übungszetteln erreicht hat. Die Klausur besteht, wer mindestens 50% der Klausurpunkte erreicht.

An der Nachklausur kann teilnehmen, wer entweder zur Klausur krank war (bitte ärztliche Krankschreibung innerhalb von zwei Werktagen im Sekretariat EW 7-1 einreichen) oder in der Klausur 40% der Punkte erreicht hat. 

Klausurtermin: 

Di 02.03.2021,  Zeit:  12:30-14:00,   Raum:  HE 101, H0105 

Nachklausur:

Fr 19.03.2021,   Zeit:  8:30-10:00,   Raum:  MA 004, MA 001

Zusatzinformationen / Extras

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