\begin{equation*} \begin{split} & m \frac{\dd^2 \vec{r}}{\dd t^2}=\vec{F}, \\ & \frac{\partial L}{\partial q_k}-\frac{\dd}{\dd t} \frac{\partial L}{\partial \dot{q}_k}=0. \end{split} \end{equation*}
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\begin{equation*} \begin{split} & m \frac{\dd^2 \vec{r}}{\dd t^2}=\vec{F}, \\ & \frac{\partial L}{\partial q_k}-\frac{\dd}{\dd t} \frac{\partial L}{\partial \dot{q}_k}=0. \end{split} \end{equation*} |
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Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Mo 10:15-11:45h PHYS 01.114
Do 13:15-14:00h PHYS 01.114
Erste Vorlesung: Mo
18.10.
Die Evaluation zur Vorlesung und Übung findet am 17.01. zur Vorlesungszeit (also zwischen 10-12h) online statt. Bitte nehmen Sie auch daran teil, falls Sie nicht zur Vorlesung kommen können. Der Link ist Link zur Evaluation. Sie finden alle Einzelheiten und einen QR-Code auf dem folgenden pdf.
1. Woche
(18.10.-22.10.): Kinematik (Vektorrechnung etc), Dynamik und
Newtonsche Axiome, freier Fall etc. (Skript 2.1-2.3)
2. Woche (25.10.-29.10.): Erhaltungssätze für abgeschlossene Systeme
(Skript 2.3+2.4)
3. Woche: (01.11.-05.11.): Newtonsches
Gravitationsgesetz und Kepler-Problem (Skript 2.8)
4. Woche: (08.11.-12.11.): Der
harmonische Oszillator (Skript 2.5+2.6)
5. Woche: (15.11.-19.11.): Der
getriebene harmonische Oszillator (Skript 2.7)
6. Woche: (22.11.-16.11.): Beschleunigte Bezugssysteme (Skript 2.9)
7. Woche: (29.11.-03.12.): Variationsrechnung und
Euler-Lagrange-Gleichungen (Skript 3.1+3.2)
8. Woche: (06.12.-10.12.): Fundamentallemma der Variationsrechnung;
Hamiltonsches Prinzip (Skript 3.3+3.4)
9. Woche: (13.12.-17.12.): Noether-Theorem (Skript 3.5)
Weihnachtspause
10. Woche:
(10.01.-14.01.): Doppelpendel und Eigenwertprobleme (Skript 4.1)
11. Woche: (17.01.-21.01.): Kinematik des starren Körpers (Skript 4.2)
12. Woche: (24.01.-28.01.): Volumenintegrale und Berechnung von
Trägheitsmomenten und -tensoren (Skript 4.2.3)
13. Woche: (31.01.-04.02.): Freier Kreisel (Skript 4.3.1-4.3.3)
14. Woche: (07.02.-11.02.): Schwerer symmetrischer Kreisel (Skript
4.3.4-4.3.5)
15. Woche: (14.02.-18.02.): Kreiselkompass (Skript 4.4)
Die Screencasts vom
vorigen Winter-Semester finden Sie auf der GU Media Site:
Link
Das Manuskript im Wesentlichen fertiggestellt. Tippfehler u.ä. werden
selbstverständlich korrigiert, sobald sie mir bekannt werden. Hier finden
Sie jedenfalls immer die aktuelle Version:
Manuskript (Version vom 15.02.2022)
Tutor: Christoph Konrad (NEU!)
E-Mail:
konrad@itp.uni-frankfurt.de
Mo 12:00-13:30h PHYS 01.114
Erster Termin: Mo
25.10.
Zoom: Die Tutorien werden live
gestreamt. Der Link ist
Zoom-Link
(NEU!)
Blatt 01: Freier Fall und schiefer Wurf ohne und mit Luftwiderstand [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 02: Potential der Gravitationskraft; Federpendel im homogenen
erdnahen Schwerefeld [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 03: Kreisbahn eines Satelliten um die Erde; Bewegung im
allgemeinen Zentralpotential [pdf]; Lösungen
[pdf]
Blatt 04: Fadenpendel mittels Energieerhaltungssatz; Zwei durch Feder
verbundene Massen [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 05: Ungedämpfter getriebener Oszillator [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 06: Perle auf rotierendem Stab [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 07: Zykloidenpendel [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 08: Schiefe Ebene und Kugelpendel mit Hamiltonschem Prinzip [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 09: Rollpendel [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 10: Eigenschwingungen eines dreiatomigen Moleküls [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 11: $1/x^2$-Potential und Skaleninvarianz (Noether) [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 12: Trägheitstensor für homogenen Zylinder um den Schwerpunkt;
Euler-Winkel [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 13: Von schiefer Ebene rollender Zylinder [pdf];
Lösungen [pdf]
Kapitel 2
Kapitel 3
Die Deutsche Physikalische Gesellschaft bietet einen kostenlosen Online-Mathematik-Brückenkurs an, mit dem man die Kenntnisse in Schulmathematik durch aktives Üben auffrischen kann: OMB+
Basisgrößen der Mechanik (interaktive Übersicht über mechanische Größen und ihre Einheiten von Julius Schaaf)
Frames of Reference
(Youtube) (Lehrfilm von der "Physics Study Group" von 1960
(englisch))
Verschiedene
Filme mit Demonstrationsexperimenten zur Mechanik, insbesondere zur
Bewegung starrer Körper/Kreisel finden sich im online-Begleitmaterial des
Experimentalphysiklehrbuchs von R.
W. Pohl (zugänglich im Netz der Goethe-Uni). Direkter Link zu den
Movies mit Demo-Experimenten [zip]
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
M. Bartelmann, et al., Theoretische Physik 1 - Mechanik, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2018).
K. Hefft, Mathematischer Vorkurs zum Studium der Physik, 2. Aufl., Springer Spektrum Berlin (2018)
H. van Hees, Skript zu "Mathematische Methoden für das Lehramt L3" [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