Physik I für Chemiker, Biochemiker und Geowissenschaftler. Vorlesung 01c (14. Okt. 2010)

Transkript

1 Physik I für Chemiker, Biochemiker und Geowissenschaftler Vorlesung 01c (14. Okt. 2010) Prof. D. Hägele

2 Dozent Prof. Dr. Daniel Hägele (AG Spektroskopie der kondensierten Materie) Sprechstunde nach Vereinbarung Raum NB 3/166

3 Inhalt Scheinrelevantes Einstieg/Motivation

4 Wie bekommt man einen Schein? Eine Klausur pro Semester für Chemiker, Biochemiker, Geowissenschaftler: Termin 1: Fr (10-12 h/hzo 30) Termin 2: Fr (10-12 h/hzo 10) Termin 3: Irgendwann im August/September 2011 Bonuspunkte Wer über 50 % Übungspunkte erreicht, bekommt 5 % Bonuspunkte für die Klausur bzw. Nachklausur. Wer über 65 % Übungspunkte erreicht, bekommt 10 % Bonuspunkte für die Klausur bzw. Nachklausur.

5 Stoff: Verständnisfragen und Rechenaufgaben im Stil der Übungen Teilnahme an Übungen ist sehr empfehlenswert. Klausur

6 Übungsgruppen Chemiker, Biochemiker ab übernächster Woche Geowissenschaftler bei Prof. Jörg Renner

7 Buchempfehlung: EUR 26,00 von Rudolf Pitka, Steffen Bohrmann, Horst Stöcker Physik. Der Grundkurs Harri Deutsch Verlag

8 Buchempfehlung: EUR 79,00 von Paul A. Tipler Physik für Wissenschaftler und Ingenieure Spektrum Verlag

9 Vorlesung im Internet über Arbeitsgruppenseite: Vorlesungsfolien Tafelanschrieb Übungsblätter sonstige Infos (Klausurtermine, )

10 Einstieg ins Studium Empfehlung: Lerngruppe bilden Nebenbei: Englischkurse besuchen Studentengemeinden: ESG, SMD, KHG Bei persönlichen Krisen: Ruhr-Uni hat eine eigene psychologische Beratungsstelle Achtung: Haschisch kann Psychosen auslösen

11 Physikkenntnisse können lebenswichtig sein: Die Tacoma Narrows Brücke Hängebrücke 1 Jahr Bauzeit Eröffnung m lang Drittgrößte Hängebrücke der USA

12 Sinn der Vorlesung I Physikalische Grundkenntnisse zur Lösung von technischen und naturwissenschaftlichen Problemen zu vermitteln (z.b. Schwingungen, Strömungsmechanik)

13 Sinn der Vorlesung II Physikalische Denkweise vermitteln - Probleme auf vereinfachte Modelle reduzieren. (z.b. Planet als punktförmige Masse auffassen) - Verfeinerung des Modells (Kugel, Ellipsoid, elastisches Ellipsoid) - Eindeutige Definition der Begriffe, Größen und Einheiten (z.b. Wärme und Temperatur)

14 Stellung der Physik in den Grundwissenschaften Mathematik -> Physik -> Chemie -> Biologie (widerspruchsfrei) (Widersprüche zw. Teilgebieten) Systeme komplexer Verständnis nur beschreibend Auch einfache physikalische Systeme können unvorhersehbares Verhalten zeigen:

15 Versuch: Pendel und Doppelpendel Fadenpendel: Verhalten über lange Zeit vorhersehbar (anderes Bsp.: Mondphasen, Sonnenfinsternis) Doppelpendel: Verhalten chaotisch, nur kurze Zeiträume sind vorhersehbar (anderes Bsp.: Wetter, Lottomaschine,...)

16 Stoff der Vorlesungen Physik I und II

17 Physik und Mathematik

18 Newton sche Mechanik (I) Isaac Newton aus P. Hägele: Feche Verse - physikalisch Das Fallen von Körpern auf der Erde und die Himmelsmechanik folgen den gleichen Gesetzen.

19 Mechanik (II) Rollte ein Ball auf einer geraden oder auf einer durchgebogenen Schiene am schnellsten nach unten? Warum schlingert ein Einkaufswagen, wenn man ihn rückwärts zieht?

20 Mechanik von Flüssigkeiten und Gasen Warum fliegt ein Flugzeug? Warum ist Verkalkung von Blutgefäßen so schlimm?

21 Schwingungen und Wellen Geht eine Pedeluhr auf dem Mond richtig? Geht eine mechan. Armbanduhr auf dem Mond richtig? Was ist ein Tsunami?

22 Wärmelehre Warum gibt es eine tiefste Temperatur? Kann man in einem Luftballon über einer Kerze Wasser kochen? Warum fühlt sich Metall kalt und Holz warm an? Wie heizt man optimal?

23 Elektrizitätslehre Kann man V überleben? Warum wird ein schwacher Widerstand an einer Batterie wärmer als ein starker Widerstand? Der einfachste Elektromotor: Versuch: Homopolarer Motor