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Theoretische Physik I (klassische Mechanik)

Wintersemester 2023/2024
Dozent: Prof. Richard Schmidt
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404 Teilnehmer/innen

Inhalt der Vorlesung

0. Plan und Ziele dieser Vorlesung
 
1. Newton'sche Axiome
    
        1.1. Generelle Konzepte
        1.2. Newton'sche Axiome
        1.3. Mathe: Differentialgleichungen Teil 1
        1.4. Fallbewegungen und Reibung 
        
2. Mathematische Grundlagen
    
        2.1. Differentialgleichungen Teil 2
        2.2. Taylor-Näherung
        2.3. Vektoren Teil 1
          
3. Impuls, Drehimpuls, Energie
    
        3.1. Mathe: Vektoren Teil 2
        3.2. Mathe: Koordinaten und Bezugssysteme
        3.3. Impuls und Drehimpuls
        3.4. Energie und Harmonischer Oszillator
        
4. Bewegung in drei Dimensionen
    
        4.1. Kinematik in drei Dimensionen
        4.2. Mathe: Differentialoperatoren 
        4.3. Energiesatz in drei Dimensionen
         
5. Systeme von Massenpunkten 
    
        5.1. Konservative Kraftfelder
        5.2. Satz von Stokes
        5.3. Krummlinig-orthogonale Koordinaten
        5.4. Keplerprobleme
        
6. Stöße und Streuung
    
        6.1. Das Zweikörperproblem
        6.2. Stöße und Streuung
        
7. Koordinatentransformationen
    
        7.1. Darstellung durch Matrizen
        7.2. Determinanten und Inversion
        7.3. Orthonormale Transformation
        
8. Kräfte in beschleunigten Bezugssystemen
    
        8.1. Zeitabhängige Transformationen
        8.2. Scheinkräfte und Bewegung auf der rotierenden Erde
        
9. Bewegung starrer Körper
    
        9.1. Tensoren
        9.2. Diagonalisierung
        
10. Trägheitstensor
 
        10.1. Definition und Volumenintegrale
        10.2. Beispiel: Trägheitstensor einer Kugel
        10.3. Drehimpuls und Trägheitsmomente
        10.4. Satz von Gauß

Literatur

 

Hier einige Vorschläge für Literatur. Es gibt aber natürlich noch viel mehr gute Literatur und ich empfehle Ihnen sehr, auch selbst nach Literatur zu suchen, die Ihnen am besten zusagt.
 
  • Bartelmann et al.: Theoretische Physik  — Sehr gute Grundlage — Deckt “alles” ab
  • Feynman Lectures Vol I: Schöne allgemeine Einleitung
  • Nolting — Theoretische Physik I — Gute Einleitung Mathe + Newton’sche Mechanik
  • Walter Greiner — Klassische Mechanik I — Gutes Lehrbuch
  • Robin Santra — Einführung in die Theoretische Physik — Ein Blick Wert in die Mathematischen Methoden
  • Fließbach — Theoretische Physik I — Einfache Darstellung, nicht vollständig
  • Holger Cartarius, Henri Menke, Johannes Roth — Mathematische Methoden der Physik — Gutes Skript: https://www.henrimenke.de/skripte/MMP-a5-skript.pdf
  • Björn Pötter — Elementare mathematische Methoden in der Physik
  • Lang/Pucker — Mathematiche Methoden in der Physik
  • Falko Lorenz  — Lineare Algebra 1

Übungsgruppen

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Videos der Vorlesung
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Zusätzliche Materialien
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Jupyter-Notebook
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