Theoretische Physik 1: Klassische Mechanik

PD Dr. Stephan Dürr, Winter 24/25

Lernziel

Sie sollen sich mit den gebräuchlichsten Methoden der theoretischen Physik im Falle der Klassischen Mechanik vertraut machen, insbesondere mit inertialen und nicht-inertialen Koordinatensystemen, Kräften und Scheinkräften. Ein Schwerpunkt wird die Umformulierung der Newtonschen Dynamik in Lagrange- und Hamilton-Formalismus sein. Wir werden den Kurs mit einer Einführung in relativistische Kinematik und relativistische Mechanik abschliessen. Damit sollten Sie für die anschliessenden Vorlesungen TP2-TP4 gut vorbereitet sein.

Inhalt

Newton Formulierung und Galilei-Gruppe
Koordinatentransformationen und Nicht-Inertialsysteme
Systeme von Punktmassen und Erhaltungssätze
Mechanik starrer Körper und Trägheitstensor
Lagrange Formulierung, Variationsrechnung und Noether-Theorem
Schwingungen und gekoppelte Systeme
Lorentz-Gruppe und Vierervektoren
Hamilton Formulierung
Kontinuumsmechanik und Fourier-Reihen
Relativistische Mechanik

Voraussetzung

Sie sollten die Mathematik-Vorlesungen (Analysis, Linare Algebra, Rechenmethoden) gut verstanden und die entprechenden Klausuren bestanden haben. Genauso so sollten Sie die EP 1 und EP 2 gut verstanden und die entprechenden Klausuren bestanden haben. Mathematiker:innen emfehle ich, VOR Semesterbeginn die thematisch passenden Kapitel aus FEYNMAN VORLESUNGEN ÜBER PHYSIK, Band 1 (Mechanik) zu lesen. Das Buch ist in der Lehrbuchsammlung der BUW-Bibliothek ausleihbar, oder Sie nutzen die englische web-version. Nach Semesterbeginn empfehle ich, dass Sie sich ganz auf das Bartelmann-Buch konzentrieren.

Lehrbuch

Bartelmann, Feuerbacher, Krüger, Lüst, Rebhan, Wipf: Theoretische Physik, Springer 2015, ISBN 978-3-642-54618-1 (umfasst TP 1 - TP 4, als kostenlose elektronische Ressource der Bibliothek verfügbar)
Bartelmann, Feuerbacher, Krüger, Lüst, Rebhan, Wipf: Theoretische Physik 1 - Mechanik, Springer 2018, ISBN 978-3-662-56114-0 (derselbe Inhalt, aber nur Anteil für TP 1)

Zeitplan

Di 08 Okt	1.1- 1.2	Do 10 Okt	1.3- 1.4
Di 15 Okt	1.5- 1.6	Do 17 Okt	2.1- 2.2
Di 22 Okt	2.3- 2.4	Do 24 Okt	2.5- 2.5
Di 29 Okt	3.1- 3.2	Do 31 Okt	3.3- 3.4
Di 05 Nov	3.5- 3.7	Do 07 Nov	4.1- 4.3
Di 12 Nov	4.4- 4.5	Do 14 Nov	4.6- 4.7
Di 19 Nov	5.1- 5.2	Do 21 Nov	5.3- 5.4
Di 26 Nov	5.5- 5.5	Do 28 Nov	5.6- 5.6
Di 03 Dez	6.1- 6.2	Do 05 Dez	6.3- 6.4
Di 10 Dez	6.5- 6.5	Do 12 Dez	9.1- 9.2
Di 17 Dez	9.3- 9.3	Do 19 Dez	9.4- 9.4
Di 07 Jan	7.1- 7.2	Do 09 Jan	7.3- 7.3
Di 14 Jan	8.1- 8.2	Do 16 Jan	8.3- 8.4
Di 21 Jan	8.5- 8.6	Do 23 Jan	8.7- 8.8
Di 28 Jan	10.1-10.2	Do 30 Jan	10.3-10.3

Die Kapitelangaben beziehen sich auf das Bartelmann-Buch. Die Umstellung hat zum Ziel, dass Sie noch vor den Weihnachtsferien die Basis der speziellen Relativitätstheorie kennen.

Organisatorisches

Sprache:	Deutsch
Vorlesung:	Di 10:15-11:45 (G.11.01 bis Mitte Nov, dann F.13.11) und Do 10:15-11:45 (s.u. bis Mitte Nov, dann F.13.11), Beginn 08.10.2024
Ersatzräume	Do 10.Okt I.14.75, Do 17.Okt I.13.70, Do 24.Okt G.10.05, Do 31.Okt G.10.05, Do 7.Nov I.13.70, Do 14.Nov I.13.70, Do 21.Nov G.10.05, Do 28.Nov G.10.05, Do 05.Dez G.10.05, Do 12.Dez G.10.05, Do 19.Dez G.10.05
Übungen:	Fr 12:15-13:45 (G.11.01 bis Mitte Nov, dann F.13.11), Beginn 11.10.2024
Ausgabe:	Jeweils Do in der Vorlesung in Papierform (die aktuelle Serie kann hier abgerufen werden)
Abgabe:	Jeweils Do in der Vorlesung in Papierform
Leitung:	B.Sc. Tolga Kiel (G.11.07), M.Sc. Fabian Frech (G.11.39)
Sprechstunde:	S.Dürr, Mo 15:30-16:30 (G.11.44) ohne Voranmeldung
Hauptklausur:	Do 20.2.2025, 10:00-12:00, F.13.11; Anmeldung nötig (online bis 05.02.2025)
Nachklausur:	Do 03.4.2025, 10:00-12:00, F.13.11; Anmeldung nötig (per Formular im ZPA bis ??.3.2025)

Last Update: Tue Nov 26 09:56:08 AM CET 2024