Integrierter Kurs Physik I

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1 Integrierter Kurs Physik I Prof. Dr. Gudrun Hiller TU Dortmund - Fakultät Physik Lehrstuhl für Theoretische Physik IV Theorie der Elementarteilchen gudrun. hiller (at) tu - dortmund. de Physik-Gebäude, Raum P Otto-Hahn-Str. 4 D Dortmund Büro Prof. Dr. Shaukat Khan TU Dortmund - Fakultät Physik Lehrstuhl für Beschleunigerphysik Zentrum für Synchrotronstrahlung (DELTA) shaukat. khan (at) tu - dortmund. de DELTA-Gebäude, Raum 03 Maria-Goeppert-Mayer-Str. 2 D Dortmund Büro 1

2 Experimentelle und theoretische Grundlagen der Mechanik, der Thermodynamik und der speziellen Relativitätstheorie. Struktur des Raumes und Kinematik Newtonsche Gesetze Allgemeine Bezugssysteme, Scheinkräfte Allgemeine Integration der eindimensionalen Bewegungsgleichung Konservative Kräfte und Energieerhaltung Erhaltungssätze in 2 Teilchen Systemen Allgemeine Lösung des Zentralkraftproblems, Keplerproblem, Rutherfordstreuung Freie und gedämpfte harmonische Schwingungen, Erzwungene Schwingungen, gekoppelte Schwingungen Wellen in einer Dimension Mehrteilchensysteme: allgemeine Erhaltungssätze, starrer Körper Trägheitsmoment und Volumenintegration Drehimpuls des starren Körpers; Euler Gleichungen und einfache Lösungen, Kreisel Grundlagen der Thermodynamik Kinetische Theorie des Gase, thermodynamische Verteilungsfunktionen Phänomenologische Thermodynamik Elemente der Hydrodynamik Spezielle Relativitätstheorie, Lorentz Transformationen, Energie und Impuls, Metrik und kovariante Schreibweise. 2

3 Termine und Räume Vorlesung Mo 10:15-11:45 Hörsaalgebäude II Hörsaal 2 Mi 12:15-13:45 Hörsaalgebäude II Hörsaal 2 Fr 10:15-11:45 Hörsaalgebäude II Hörsaal 2 Übungen Gruppe 1 Mo Hörsaalgebäude II Hörsaal 8 Do Hörsaalgebäude II Hörssal 8 Gruppe 2 Mo Hörsaalgebäude II Hörsaal 8 Do Hörsaalgebäude II Hörssal 8 Gruppe 3 Di Physikgebäude P Do Physikgebäude P Gruppe 4 Di Hörsaalgebäude II Hörsaal 8 Do Hörsaalgebäude II Hörssal 8 Gruppe 5 Di Seminarraumgebäude Do Physikgebäude P Gruppe 6 Di Physikgebäude P Do Physikgebäude P Gruppe 7 Di Seminarraumgebäude (Lehramt) Do Physikgebäude P Klausuren Vorklausur (Studienleistung) Mi :00-18:00 Hörsaalgebäude II Hörsaal 1 Ersatztermin - falls erforderlich - wird noch bekanntgegeben Modulabschlussklausur Mi vermutlich 16:00-19:00 Hörsaalgebäude II Hörsäle 1 und 2 Ersatztermin - falls erforderlich - wird noch bekanntgegeben 3

4 Hörsaalgebäude II Physikgebäude Seminarraumgebäude 1 4

5 Inhalte der Vorlesung werden regelmäßig auf der Webseite der Vorlesung veröffentlicht: Google: "DELTA Dortmund" Direktorium Homepage Khan Lehre Physik I Ws2017 Inhalte der Übungen Vor- und Nachbesprechung der Übungsaufgaben Besprechung allgemeiner Fragen und Unklarheiten Ausgabe der Übungsaufgaben: Dienstag online (erstmals Di ) Abgabe der Übungsaufgaben: am darauf folgenden Dienstag 12:00 (Kästen im Foyer Physik) Übungsaufgaben bevorzugt in kleinen Gruppen (max. 3 Studierende) bearbeiten und abgeben Studienleistung Voraussetzung für die Teilnahme an der Modulprüfung: 1) Bestehen einer Klausur in der Mitte des Semesters (Termin wird noch bekanntgegeben) 2) Regelmäßige Teilnahme an den Übungen (max. 2x ohne Attest fehlen) 3) Aktive Teilnahme an den Übungen (min. 2x eine Übungsaufgabe vorrechnen) 4) Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (min. 50% der erreichbaren Übungspunkte) Wer eine Aufgabe nicht vorrechnen kann, verliert die Übungspunkte für diese Aufgabe! Die Anerkennung von Studienleistungen aus dem Wintersemester 2015 ist möglich Modulprüfung Klausur 180 Minuten. Hilfsmittel: Kugelschreiber, Taschenrechner, handschriftliches DIN-A4-Blatt Ersatztermin nur, wenn Sie beim Haupttermin durchgefallen sind oder erkrankt waren (Attest), Anmeldung und weitere Details zur Modulprüfung später 5

6 Abgabe der Übungsaufgaben - Di abends online verfügbar, Vorbesprechung in den Gruppen - Abgabe Di bis 12:00 (Kasten im Foyer Physik), Rückgabe und Nachbesprechung in den Gruppen - Zusammenarbeit erwünscht: maximal 3 Namen auf einem Lösungsblatt - Lösungen handschriftlich in Papierform (dokumentenecht, geheftet, Name/Gruppe auf jedem Blatt) - wichtig: Gruppennummer deutlich rechts oben auf dem ersten Blatt Beispiel: Gruppe 2 Kästen für die Abgabe: Nr. 216 für Gruppe 1 und 2 Nr. 237 für Gruppe 3 und 5 Nr. 238 für Gruppe 4 und 6 Nr. 224 für Gruppe 7 6

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9 Literatur - Webseite der Vorlesung: zur Orientierung, keine optimale Lerngrundlage - Bücher: Einbändig: P. Tipler, G. Mosca: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure (Springer 2014) 79,98 D. Giancoli, Physik: Lehr- und Übungsbuch (Pearson Studium 2009) 79,95 D. Halliday, R. Resnick: Physik (Wiley-VCH 2009) 72,90 D. Halliday, R. Resnick: Physik: Bachelor-Edition (Wiley-VCH 2009) 52,90 D. Meschede, C. Gerthsen: Physik (Springer 2015) 49,99 M. Alonso, E. Finn: Physik (Oldenbourg) 54,95 Mehrbändig: W. Demtröder: Experimentalphysik 1-4 (Springer) R. Feynman, R. Leighton, M. Sands: Feynman-Vorlesungen über Physik 1-3 (De Gruyter) J. Heintze, P. Bock: Lehrbuch zur Experimentalphysik 1 3 (Springer) W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik 1 6 (Springer) L. D. Landau, J. M. Lifschitz: Lehrbuch der Theoretischen Physik 1 10 (Europa-Lehrmittel) Für die Klausur: H.-C. Mertins, M. Gilbert: Prüfungstrainer Experimentalphysik (Springer) 29,99 Ganz neu: K. Thorne (Nobelpreis 2018!), R. Blandford: Modern Classical Physics (Princeton) 98,99 9