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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
Di.
10:15-11:00 PHYS __.101
Do. 10:15-11:45 PHYS 01.114
Erste Vorlesung: Dienstag, 12.04. 10:15h
Am Donnerstag, 07.07. findet während der Vorlesungszeit (10:00-12:00h)
die Online-Evaluation statt. Der Link ist
http://r.sd.uni-frankfurt.de/39850a49
Weitere Informationen sowie einen QR-Code für's Smartphone finden Sie auf
dem Informationsblatt von studiumdigitale [pdf]
Hier ist der Link zum E-Learning-Portal Olat. Bitte tragen Sie sich dort ein, damit Sie am Tutorium teilnehmen können. Dort werden auch die Aufgabenblätter und die dazugehörigen Musterlösungen zur Verfügung gestellt.
1. Woche (11.-15.04.): Lineare und quadratische Gleichungen, Stetigkeit
und Differenzierbarkeit von Funktionen, Ableitungsregeln, Winkelfunktionen
(Skript 1.5-1.7.3)
2. Woche (18.04.-22.04.): Integralrechnung, Stammfunktionen, Logarithmus
und Exponentialfunktionen (Skript 1.8.1-1.8.6)
3. Woche (25.04.-29.04.): Potenzreihen und analytische Definition der
trigonometrischen Funktionen (Skript 1.8.8-1.9)
4. Woche (02.05.-06.05.): Einfache Differentialgleichungen, radioaktiver
Zerfall, Harmonischer Oszillator I (Skript 5.1.1 + 5.3)
5. Woche (09.05.-13.05.): Harmonischer Oszillator II (Skript 5.4-5.5)
6. Woche (16.05-20.05): Vektoren, Basen, kartesische Basen (Skript
2.1-2.3)
7. Woche (23.05-27.05.): Basistransformationen, Kreuzprodukt (Skript
2.3-2.4)
8. Woche (30.05.-03.06.): Lineare Gleichungssysteme, Gaußsches
Eliminationsverfahren, Determinanten (Skript 2.6.1-2.6.3)
9. Woche (06.06.-10.06.): Transformationsverhalten des Kreuzprodukts,
Drehungen (Skript 2.6.4, 2.7)
10. Woche (13.06.-17.06.): Eigenwertprobleme, Hauptachsentransformationen
(Skript 2.8)
11. Woche (20.06.-24.07.): Skalare Felder, Gradient und Richtungsableitung
(Skript 3.4)
12. Woche (28.06.-01.07.): Vektorfelder, Divergenz und Rotation;
Potentialfelder (Skript 3.6-3.7)
13. Woche (04.07.-08.07.): Wegintegrale, Flächenintegrale und Stokesscher
Integralsatz (Skript 3.8-3.9)
14. Woche (11.07.-15.07.): Volumenintegrale und Gaußscher Integralsatz
(Skript 3.11)
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 07.07.2022)
Tutor: Hannah Montz
E-Mail: hannah.montz@stud.uni-frankfurt.de
Di 11:00-12:00 PHYS 01.114
Erster Termin: 19.04. 11:00h
Blatt 01: Quadratische und lineare Gleichungen; vollständige Induktion,
binomische Formel und Leibnizsche Produktableiung [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 02: Berechnung von Ableitungen; Hyperbelfunktionen [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 03: Integration durch Substitution und partielle Integration [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 04: Freies Teilchen und freier Fall mit Stokes-Reibung [pdf]
Blatt 05: Resonanzkatastrophe beim harmonischen Oszillator;
Frobenius-Methode [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 06: Vektoralgebra in der Ebene; Winkel im Skalarprodukt [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 07: Vektorprodukt, Kroneckersymbol, Levi-Civita-Symbol [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 08: Reziproke Vektoren; Ebenengleichung [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 09: Lösen eines linearen Gleichungssystems; Matrixinversion
(Gaußsches Eliminationsverfahren) [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 10: Drehungen um eine beliebige Achse [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 11: Hauptachsentransformation einer symmetrischen $\mathbb{R}^{3
\times 3}$-Matrix [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 12: Rechenregeln mit $\vec{\nabla}$ [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 13: Potentialwirbel [pdf]
Unbenoteter Schein 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. Solange eine "reale Teilnahme" an der Übung wegen der Covid-19-Pandemie nicht möglich ist, dienen grundsätzlich Ihre eingereichten Lösungen auch der Leistungskontrolle für den Modulschein, der Prüfungsvoraussetzung für die Modulabschlussprüfung ist. Sie können jedes Übungsblatt auch durch aktive (!) Teilnahme am Präsenztermin "bestehen". Als erfolgreich an der Übung teilgenommen gilt, wenn Sie mindestens 50% der Aufgabenpunkte erreicht haben.
Mündliche Prüfung (Modulprüfung Physikalische Modelle I):
Es wird der gesamte Stoff des Moduls, also die Inhalte von Mathematische
Methoden für das Lehramt L3, Theoretische Physik für das Lehramt L3 I
(Mechanik) und II (Elektrodynamik)
Zulassungsvoraussetzung: Erwerb der unbenoteten Scheine für Mathematische Methoden, Theoretische Physik I und II
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