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 die relativistische Kinematik und Mechanik abschliessen. Damit sollten Sie für die anschliessenden Vorlesungen TP2-TP4 perfekt 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 und kanonische Transformationen
Kontinuumsmechanik und Fourier-Reihen
Relativistische Kinematik und Mechanik

Voraussetzung

Sie sollten die Mathematik-Vorlesungen (Analysis, Linare Algebra, Rechenmethoden) gut verstanden und die entprechenden Klausuren bestanden haben. Genauso 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) 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
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
Abgabe:	Jeweils Do in der Vorlesung in Papierform
Leitung:	B.Sc. Tolga Kiel (G.11.07), M.Sc. Fabian Frech (G.11.39)
Sprechstunde:	Mo 16:00-16:45 (G.11.44) ohne Voranmeldung
Hauptklausur:	Do 20.2.2025, 10:00-12:00, D.10.08; 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)
Hilfsmittel:	3 Seiten A4, eigenhändig/handschriftlich/original beschriftet, verbleibt als Souvenir bei Ihnen
Bonuspunkte:	Mehr als 50% der möglichen Übungspunkte führen zu einem Bonus im ersten Versuch
Klausureinsicht:	Am 21.2. (Hauptklausur) resp. 4.4. (Nachklausur) jeweils 14:00-16:00 in D.10.15

Last Update: Thu Jan 23 09:51:16 AM CET 2025