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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.
09:15-10:45 PHYS 01.114
Mi. 12:15-13:00 PHYS 01.114
Erste Vorlesung: Dienstag, 16.04. 09:15h
Die Evaluation von Vorlesung und Übung findet am Mi. 03.07. während der Vorlesung online statt. Genauere Angaben mit dem Link finden Sie hier: [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 (15.04.-19.04.): Lineare und quadratische Gleichungen,
Stetigkeit und Differenzierbarkeit von Funktionen, Ableitungsregeln,
Winkelfunktionen (Skript 1.5-1.7.3)
2. Woche (22.04.-26.04.): Integralrechnung, Stammfunktionen, Logarithmus
und Exponentialfunktionen (Skript 1.8.1-1.8.6)
3. Woche (29.04.-03.05.): Potenzreihen und analytische Definition der
trigonometrischen Funktionen (Skript 1.8.8-1.9)
4. Woche (06.05.-10.05.): Einfache Differentialgleichungen, radioaktiver
Zerfall, Harmonischer Oszillator I (Skript 5.1.1 + 5.3)
5. Woche (13.05.-17.05.): Harmonischer Oszillator II (Skript 5.4-5.5)
6. Woche (20.05-24.05): Vektoren, Basen, kartesische Basen (Skript
2.1-2.3)
7. Woche (27.05-31.05.): Basistransformationen, Kreuzprodukt (Skript
2.3-2.4)
8. Woche (03.06.-07.06.): Lineare Gleichungssysteme, Gaußsches
Eliminationsverfahren, Determinanten (Skript 2.6.1-2.6.3)
9. Woche (10.06.-14.06.): Transformationsverhalten des Kreuzprodukts,
Drehungen (Skript 2.6.4, 2.7)
10. Woche (17.06.-21.06.): Eigenwertprobleme, Hauptachsentransformationen
(Skript 2.8)
11. Woche (24.06.-28.06.): Skalare Felder, Gradient und Richtungsableitung
(Skript 3.4)
12. Woche (01.07.-05.07.): Vektorfelder, Divergenz und Rotation;
Potentialfelder (Skript 3.6-3.7)
13. Woche (08.07.-12.07.): Wegintegrale, Flächenintegrale und Stokesscher
Integralsatz (Skript 3.8-3.9)
14. Woche (15.07.-19.07.): 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 02.07.2024)
Tutor: Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Mi 13:00-13:45 PHYS 01.114
Erster Termin: 24.04. 13:00h
Blatt 01: Lineare und quadratische Gleichungen; Binomialsatz und
Leibnizsche Produkregel für Ableitungen über vollständige Induktion [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];
Lösungen [pdf]
Blatt 05: Resonanzkatastrophe beim getriebenen harmonischen Oszillator [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 06: Rechnen mit Vektoren in der Ebene; Skalarprodukt und
Cosinus-Satz für Dreiecke [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 07: Vektorprodukt, Kronecker- und Levi-Civita-Symbole [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 08: Reziproke Vektoren; Ebenengleichung [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 09: Lösung eines linearen Gleichungssystems; Inverse einer Matrix [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 10: Hauptachsentransformation [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 11: Nabla- und Ricci-Kalkül-Gymnastik [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 12: Potentialwirbel [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, der auch Bedingung für die Modul-Abschlussprüfung ist, 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.
Mündliche Prüfung (Modulprüfung Physikalische Modelle I):
Prüfungsordnung 2018: Es wird der
gesamte Stoff des Moduls, also die Inhalte von Mathematische
Methoden für das Lehramt L3, Theoretische Physik 1 für das Lehramt L3 I
(Mechanik) und II (Elektrodynamik) in einer mündlichen Prüfung
abgefragt.
Zulassungsvoraussetzung: Erwerb der Teilnahmenachweise für Mathematische
Methoden, Theoretische Physik 1 und 2
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