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Dozent: Prof. Dr. Walter Hofstetter


Allgemeine Information

  • Vorlesungsbeginn ist Montag, der 16.10.2017.
  • Tutorien beginnen am Montag, den 23.10.2017.
  • Tutorien sind auf max. 20 Personen beschränkt.
  • Die Übungsblätter werden nur während der Vorlesung, in gedruckter Form, ausgeteilt.
  • Für die Teilnahme am Übungsbetrieb ist eine Anmeldung für die Vorlesung und ein Tutorium notwendig.
    Treten Sie bitte ab Dienstag 17.10.2017 der Gruppe "Theoretische Physik 1 (Mathematische Methoden) WS 2017-18"
    und einer entsprechenden Tutoriumsgruppe (wählen Sie bitte nur eine Gruppe!) im eLearning-Portal  bei
    (https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/goto_FB13-PhysikOnline_crs_14910.html;
    melden Sie sich dazu mit Ihrem HRZ-Account an > Hofstetter > Theoretische Physik 1 (Mathematische Methoden) WS 2017-18).
    Falls alle Tutorien bereits voll belegt sind, tragen Sie sich bitte auf der Warteliste zu einem Tutorium ein.
  • Die Abgabe der Übungsblätter erfolgt jeweils Montags zu Beginn der Vorlesung.
  • Um einen Schein zu erhalten werden mindestens 50% der Gesamtpunkte der Übungsaufgaben benötigt.
  • Außerdem müssen im Laufe des Semesters mindestens zwei Übungsaufgaben an der Tafel vorgerechnet werden.
  • Man darf nicht mehr als dreimal im Tutorium fehlen.

Kurzbeschreibung

  • Vektorrechnung und Anwendungen (Kräfte, Geschwindigkeiten, Newton'sche Gesetze, Kräftegleichgewicht)
  • Vektoranalysis: grad, div, rot, Sätze von Gauß und Stokes
  • krummlinige Koordinatensysteme
  • Dynamik von Massenpunkten, Lösung von Bewegungsgleichungen, freier Fall, harmonischer Oszillator, komplexe Zahlen,
    Reibungsphänomene, allgemeines zu Differentialgleichungen und ihren Lösungsmethoden
  • Kepler-Problem, Planetenbahnen
  • Matrizenrechnung, Eigenwerte und -vektoren, kleine Schwingungen
  • Starrer Körper, elementare Eigenschaften
  • Mehrteilchensysteme
  • Relativitätstheorie

Termine  Raum
 Montags  13:00 - 15:00     OSZ H1 
 Freitags    10:00 - 12:00    OSZ H1

 außer am 16.10.2017, da findet die Vorlesung in OSZ H2 statt.

 


Vorlesungsskript

Vorlesung DatumThemaVorlesungsskript (pdf)Ergänzendes Material (pdf)
1-216.10; 20.10 Einführung, Vektorrechnung, Matrizen, DeterminanteLecture 1, Lecture 2
3-423.10; 27.10Drehmatrizen, Tensoren, Zeitableitung von Vektoren, Geschwindigkeit, BeschleunigungLecture 3, Lecture 4
5-630.10; 03.11Bogenlänge, Krümmung, Torsion, Frenet'sche Formeln, Newton'sche Gesetze und DynamikLecture 5, Lecture 6
7-806.11; 10.11Gewöhnliche Differentialgleichungen, freier Fall mit Reibung, Trennung der Variablen, Taylor-Näherung, komplexe ZahlenLecture 7, Lecture 8
9-1013.11; 17.11Harmonischer Oszillator und Dämpfung Lecture 9, Lecture 10
11-1220.11; 24.11Harmonischer Oszillator mit Antrieb, Arbeit, Wegintegral, kinetische Energie, GradientLecture 11, Lecture12
13-1427.11; 01.12Energieerhaltung, Drehimpulserhaltung, eindimensionale Dynamik, VektoranalysisLecture 13, Lecture 14(zweiter Teil)
15-1604.12; 08.12Divergenz, Rotation, Volumenintegral, Polarkoordinaten, ZylinderkoordinatenLecture 15, Lecture 16
17-1811.12; 15.12Kugelkoordinaten, Gravitationspotential einer Kugel, Galilei-Transformation, rotierende Bezugssysteme, Scheinkräfte, konservative ZentralkraftLecture 17, Lecture 18a,
Lecture 18b
19-2018.12; 22.12Bewegung im Zentralpotential, Planetenbahnen, Ellipse, Keplersche Gesetze, ParabelLecture 19, Lecture 20
21-2208.01; 12.01Streuproblem, Hyperbel, Mehrteilchensysteme, Gesamtdrehimpuls, EnergiesatzLecture 21a, Lecture 21b, Lecture 22

23-2415.01; 19.01Virialsatz, Zweikörperproblem, elastische und inelastische StreuungLecture 23, Lecture 24
25-2622.01; 26.01Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, Michelson-Morley-Versuch, Lorentz-TransformationLecture 25, Lecture 26
27-2829.01; 02.02Relativität der Gleichzeitigkeit, Zeitdilatation, Längenkontraktion, Relativistische Geschwindigkeitsaddition, Minkowski-DiagrammLecture 27, Lecture 28
29-3005.02; 09.02Vierertensoren, metrischer Tensor, Eigenzeit, kovariantes Bewegungsgesetz, ViererimpulsLecture 29, Lecture 30

 


Übungsgruppenkoordinator

Dr. Mohsen Hafez-Torbati  

Raum: 01.138

Zeit: Di. 15:00-17:00


Tutorien

GruppeZeitRaumTutorSprache
1Mo. 08:00-10:00Phys 02. 116aMathieu BarbierGerman
2Mo. 08:00-10:00Phys 01. 114Abdol Sabor SalekGerman
3Mo. 16:00-18:00Phys 02. 114David WagnerGerman
4Di. 08:00-10:00Phys __.101Dr. Jaromir PanasEnglish
5Di. 10:00-12:00Phys 02.120Anton WerthGerman
6Di. 10:00-12:00Phys __.101Bernhard IrsiglerGerman
7Di. 12:00-14:00Phys 01.114Andreas HalschGerman
8Di. 12:00-14:00Phys 02.120Andreas GeißlerGerman
9Di. 13:00-15:00Phys 02.114Suneet Singh JhuttyGerman
10Di. 16:00-18:00Phys 01.114Justin MauldinGerman
11Mi. 08:00-10:00Phys __.401Dr. Arya DharEnglish
12Mi. 14:00-16:00Phys 01.114Max TheiligGerman
13Do. 08:00-10:00Phys __.101Yannick PaumenGerman
14Do. 12:00-14:00Phys 02.120Christian ReisingerGerman
15Do. 12:00-14:00Phys 02.116aNils SaßGerman
16Fr. 08:00-10:00Phys 02.114Martin PflaumerGerman
17Fr. 08:00-10:00Phys __.101Lutz KieferGerman
18Fr. 14:00-16:00Phys 02.114Jan KruseGerman
19Fr. 16:00-18:00Phys 02.114Savio KeupertGerman

 


Übungsblätter

BlattAbgabeThema
123.10.2017Spatprodukt, Vektorprodukte, Trigonometrische Identitäten, Lorentzkraft
230.10.2017Matrizen und Determinanten, Koordinatentransformation, Vektoranalysis
306.11.2017Das mitbewegte Dreibein, Bewegung in zwei Dimensionen, Taylorreihe
413.11.2017Zweites Newtonsches Gesetz, Wurfbewegung, Projektil mit Stokes’scher Reibung
520.11.2017Freier Fall mit Newtonscher Reibung, Komplexe Zahlen, Linearer Harmonischer Oszillator
627.11.2017Mathematisches Pendel, Gedämpfte Schwingung eines Teilchens
704.12.2017Wegintegral and konservative Kraftfelder, Wegintegral und nicht-konservative Kraftfelder, Energieerhaltung
811.12.2017Ortsabhängige konservative Kraftfelder, Zentralkraftfeld, Volumenintegrale
918.12.2017Magnetischer Monopol und Vektorpotential, Gravitationspotential einer Hohlkugel, Integration in ebenen Polarkoordinaten
1008.01.2018Rotierendes Koordinatensystem, Dreidimensionaler isotroper harmonischer Oszillator, Periheldrehung
1115.01.2018Komet im Orbit der Erde, Nicht einfach zusammenhängende Räume, Geladenes Teilchen im Magnetfeld
1222.01.2018Zweikörperproblem, Zwei Massen gekoppelt durch eine Feder, Teilchensystem
1329.01.2018Elastische Streuung, Inelastische Streuung, Zwei gekoppelte harmonische Oszillatoren

 


Literatur

AutorTitelVerlag
H.J. KorschMathematische Ergänzungen: zur Einführung in die PhysikBinomi; Auflage 4, 2007
S. GroßmannMathematischer Einführungskurs für die PhysikVieweg+Teubner Verlag; Auflage 10, 2012
Walter GreinerKlassische Mechanik I: Kinematik und Dynamik der Punktteilchen - RelativitätstheorieEuropa-Lehrmittel; Auflage 8, 2007
Wolfgang NoltingGrundkurs Theoretische Physik 1: Klassische Mechanik (Springer-Lehrbuch)Springer; Auflage 10, 2012
K. F Riley, M. P. Hobson, and S. J. BenceMathematical Methods for Physics and Engineering: A Comprehensive GuideElsevier Ltd, Oxford; 7nd, 2012
R. ShankarBasic Training in Mathematics: A Fitness Program for Science StudentsSpringer; 1995 edition
G. B. Arfken, H. J. Weber, F. E. HarrisMathematical Methods for Physics, A Comprehensive GuideAcademic Press; 7nd, 2012

 

 

 

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Druckversion: 10. Februar 2009, 09:00
http://www.uni-frankfurt.de/fb/fb13/index.html