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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
Mi.
10:15-11:45 PHYS 01.310
Erste Vorlesung: Mittwoch, 18.10. 10:15h
Die Evaluation zur Vorlesung findet am Mi.
31.01. zwischen 10:00-12:00h, also zur Vorlesungszeit online
statt. Der Link ist
http://r.sd.uni-frankfurt.de/5e49b905
Genauere Informationen sowie einen QR-Code finden Sie hier: [pdf]
1. Woche (16.10.-20.10.): Lineare und quadratische Gleichungen,
Stetigkeit und Differenzierbarkeit von Funktionen, Ableitungsregeln,
Winkelfunktionen (Skript 1.5-1.7.3)
2. Woche (23.10.-27.10.): Integralrechnung, Stammfunktionen, Logarithmus
und Exponentialfunktionen (Skript 1.8.1-1.8.6)
3. Woche (30.10.-03.11.): Potenzreihen und analytische Definition der
trigonometrischen Funktionen (Skript 1.8.8-1.9)
4. Woche (06.11.-10.11.): Einfache Differentialgleichungen, radioaktiver
Zerfall, Harmonischer Oszillator I (Skript 5.1.1 + 5.3)
5. Woche (13.11.-17.11.): Harmonischer Oszillator II (Skript 5.4-5.5)
6. Woche (20.11.-24.11.): Vektoren, Basen, kartesische Basen (Skript
2.1-2.3)
7. Woche (27.11.-01.12.): Basistransformationen, Kreuzprodukt (Skript
2.3-2.4)
8. Woche (04.12.-08.12.): Lineare Gleichungssysteme, Gaußsches
Eliminationsverfahren, Determinanten (Skript 2.6.1-2.6.3)
9. Woche (11.12.-15.12.): Transformationsverhalten des Kreuzprodukts,
Drehungen (Skript 2.6.4, 2.7)
10. Woche (18.12.-22.12.): Eigenwertprobleme, Hauptachsentransformationen
(Skript 2.8)
Weihnachtspause
11. Woche (08.01.-12.01.): Skalare Felder, Gradient und
Richtungsableitung (Skript 3.4)
12. Woche (15.01.-19.01.): Vektorfelder, Divergenz und Rotation;
Potentialfelder (Skript 3.6-3.7)
13. Woche (22.01.-26.01.): Wegintegrale, Flächenintegrale und Stokesscher
Integralsatz (Skript 3.8-3.9)
14. Woche (29.01.-02.02.): Volumenintegrale und Gaußscher Integralsatz
(Skript 3.11)
15. Woche (05.02.-09.02.): 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 17.01.2024)
Tutor: Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Mi 09:15-10:00h PHYS 01.310
Erster Termin: 25.10. 09:15h
Die Übungsblätter werden dienstags in OLAT hochgeladen (Abgabe bis zum darauffolgenden Montag 23:59h)
Blatt 01: Quadratische und lineare Gleichungen; binomische Formel,
Leibnizregel zur mehrfachen Produktintegration [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 02: Berechnung Ableitungen; Hyperbelfunktionen [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 03: Integration durch Substitution; partielle Integration [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 04: Freies Teilchen/freier Fall mit Stokes-Reibung [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 05: Resonanzkatastrophe beim ungedämpften getriebenen Oszillator;
Frobenius-Methode [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 06: Vektoralgebra; Cosinus-Satz [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 07: Vektorprodukt; Levi-Civita-Symbol [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 08: Reziproke Basis; Gleichung einer Ebene [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 09: Lösung eines linearen Gleichungssystem und Invertieren einer
Matrix mit Gaußschem Eliminationsverfahren [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 10: Drehung um eine beliebige Achse [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 11: Hauptachsentransformation [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 12: Rechnen mit grad, div und rot [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 13: Potentialwirbel [pdf]; Lösungen [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.
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, Theoretische Physik für das Lehramt L3 I
(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 anmelden [Link zum Prüfungsamt]. Beachten Sie die Anmelde- und Rücktrittsfristen! Sollten Sie den Teilnahmenachweis am Ende des Semsters nicht erbracht haben, entsteht Ihnen durch die Anmeldung kein Nachteil!
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