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\begin{equation*} \begin{split} m \ddot{x} + m \gamma \dot{x} + m \omega^2 x=0,\\[2mm] \int_{V} \dd^3 x \vec{\nabla} \cdot \vec{V} = \int_{\partial V} \dd^2 \vec{f} \cdot \vec{V},\\[2mm] \int_{A} \dd^2 \vec{f} \cdot (\vec{\nabla} \times \vec{V}) = \int_{\partial A} \dd \vec{x} \cdot \vec{V}. \end{split} \end{equation*} |
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Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Mo.
13:15-14:45 PHYS 02.120
Erste Vorlesung: 13.10.
1. Woche (13.10.-17.10.): Einführung
2. Woche (20.10.-24.10.): Lineare und quadratische Gleichungen, Stetigkeit
und Differenzierbarkeit von Funktionen, Ableitungsregeln (Skript
1.5-1.7.3)
3. Woche (27.10.-31.10.): Winkelfunktionen und ihre Umkehrfunktionen
4. Woche (03.11.-07.11.): Integralrechnung, Stammfunktionen, Logarithmus
und Exponentialfunktionen (Skript 1.8.1-1.8.6)
5. Woche (10.11.-14.11.): Einfache Differentialgleichungen, radioaktiver
Zerfall, Harmonischer Oszillator (Skript 5.1.1 + 5.3)
6. Woche (17.11.-21.11.): Potenzreihen und analytische Definition der
trigonometrischen Funktionen (Skript 1.8.8-1.9)
7. Woche (24.11.-28.11.): Vektoren, Basen, kartesische Basen (Skript
2.1-2.3)
8. Woche (01.12.-05.12.): Basistransformationen, Kreuzprodukt (Skript
2.3-2.4)
9. Woche (08.12.-12.12.): Lineare Gleichungssysteme, Gaußsches
Eliminationsverfahren, Determinanten (Skript 2.6.1-2.6.3)
10. Woche (15.12.-19.12.): Transformationsverhalten des Kreuzprodukts,
Drehungen, Hauptachsentransformationen (Skript 2.6.4, 2.7-2.8)
Weihnachtspause
11. Woche (12.01.-16.01.): Skalare Felder, Gradient und
Richtungsableitung (Skript 3.4)
12. Woche (19.01.-23.01.): Vektorfelder, Divergenz und Rotation;
Potentialfelder (Skript 3.6-3.7)
13. Woche (26.01.-30.01.): Wegintegrale, Flächenintegrale und Stokesscher
Integralsatz (Skript 3.8-3.9)
14. Woche (02.02.-06.02.): Volumenintegrale und Gaußscher Integralsatz
(Skript 3.11)
15. Woche (09.02.-13.02.): Skalarpotentiale und Lemma von Poincare
Das Manuskript ist bzgl. der Inhalte vollständig. Es kann sein, dass im
Laufe des Semesters noch Änderungen vorgenommen werden.
Hier finden Sie immer die aktuelle Version:
Manuskript (Version vom 03.11.2025)
Tutor: Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Mo 15:00-15:45h PHYS 02.114
Erster Termin: 20.10.
Die Übungsblätter werden freitags in OLAT hochgeladen (Abgabe bis zum darauffolgenden Donnerstag 23:59h)
Blatt 01: Mathe-Test [pdf] (Abgabe
bis Sa. 18.10. um 23:59h), Lösungen [pdf]
Blatt 02: Quadratische und lineare Gleichungen; Binomische Formel und
Leibnizsche Produktregel (vollständige Induktion) [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 03: Ableitungen; Hyperbelfunktionen [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 04: Integration durch Substitution und partielle Integration [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 05: Einfache Differentialgleichungen aus der Mechanik [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 06: Resonanzkatastrophe beim ungedämpft getriebenen harmonischen
Oszillator; Potenzreihenmethode [pdf]
Teilnahmenachweis und Übungen:
Die Übungsblätter zum Tutorium werden ebenfalls über OLAT bereitgestellt. Diese sollten in der jeweiligen Woche bearbeitet werden, und Sie sollten Ihre Lösungen zum jeweiligen Termin dort zur Korrektur einreichen. Der Teilnahmenachweis kann erbracht werden durch aktive Teilnahme an den Übungen (maximal zweimaliges unbegründetes Fehlen) oder durch Abgabe der Übungen in OLAT und Erreichen von mindestens 50% der Punkte.
Klausur (Modulprüfung Physikalische Modelle I nach der Prüfungsordnung von 2023):
Es wird der gesamte Stoff des Moduls, also die Inhalte von Mathematische
Methoden für das Lehramt L3 und
Theoretische Physik 1 für das Lehramt L3 (Mechanik) geprüft
Zulassungsvoraussetzung: Erwerb der Teilnahmenachweise für Mathematische Methoden, Theoretische Physik I
Ab dem WS 2023/2024 müssen Sie sich sowohl für den Teilnahmenachweis als
auch für die Modulabschlussprüfung im
elektronischen System unter Goethe-Campus anmelden [Link
zur Prüfungsanmeldung]. Beachten Sie die Regelungen
zu An- und Abmeldung sowie Rücktritt von Prüfungen!
Im folgenden finden Sie eine Auswahl von Links zu E-Books des Springer Verlags, die im Netz der GU frei zugänglich sind. Man kann auch außerhalb des Netzes der GU mittels VPN oder SOCKS-Proxy (z.B. via ssh) zugreifen. I.a. sind die Lehrbücher im pdf-Format vorhanden, manchmal auch im epub-Format. Erfahrungsgemäß sind wegen der Formeln nur die pdf-Versionen wirklich gut lesbar (sowohl online als auch ausgedruckt).
Zum Selbersuchen von
Physik-E-Books bei Springer:
Springer
Links oder im Katalog der Uni-Bibliothek Neues
Suchportal der Uni-Bibliothek
K.
Hefft, Mathematischer Vorkurs zum Studium der Physik, 2. Aufl., Springer
Spektrum Berlin (2018)
S. Großmann,
Mathematischer Einführungskurs für die Physik, 10. Aufl., Springer
Verlag, Berlin, Heidelberg (2012).
H. van Hees, Skript zu "Mathematische Ergänzungen zur Theoretischen
Physik 1" [pdf]
H. van Hees, Skript zu "Mathematische Ergänzungen zur Theoretischen Physik
2" [pdf]
W. Cassing, H. van Hees, Mathematische Methoden für Physiker [pdf]
Homepage
von Prof. H.-J. Lüdde mit vielen Links zu Manuskripten,
E-Learning-Material etc. zu den Vorlesungen Theoretische Physik für das
Lehramt L3 I-III