Mechanik und Spezielle Relativitätstheorie (SS24)
Dozenten
Vorlesung: Prof. Dr. Stefan Dittmaier
Übungsleitung: Dr. Tim Engel und Dr. Mathieu Pellen
Vorlesung und Skript
Vorlesung: 4 SWS, Mo 10-12 und Do 12-14 im Hörsaal I, Physik-Hochhaus. Vorlesungsbeginn: 15.4.2024.
Anmeldung
Bitte melden Sie sich in HISinOne zu der Vorlesung an (07LE33V-THEO1). Ihre Anmeldung wird automatisch in die entsprechende Veranstaltung in ILIAS übertragen.
Übungen
Die Anmeldung zu den Übungsgruppen findet in der ersten Vorlesungswoche in ILIAS statt.
- Die ersten Übungen finden in der Woche 29.3.-3.4.24 statt.
- Bis spätestens Do 18. April, 14:00 Uhr ist die bevorzugte Übungsgruppe in ILIAS auszuwählen!
- Übungsblätter werden donnerstags online ausgegeben und sind für die Übungen der übernächsten Woche als Hausaufgaben zu bearbeiten.
- In den Übungen werden Übungspunkte durch aktives Vorrechnen erworben.
- In Ausnahmefällen können Aufgaben auch schriftlich nach Absprache mit den Tutoren/innen vor der ersten Übungsgruppe der Woche abgegeben werden.
Klausur
Klausurtermin: Samstag 20.7., 09:00-13:00 Uhr im großen Hörsaal der Physik (GHS).
Nachklausurtermin: Freitag 4.10., 09:00-13:00 Uhr im großen Hörsaal der Physik (GHS).
Nachklausurtermin: Freitag 4.10., 09:00-13:00 Uhr im großen Hörsaal der Physik (GHS).
Studienleistung
- Aktive und erfolgreiche Teilnahme an den Übungen, nachgewiesen durch 60% der erreichbaren Übungspunkte, sowie
- zusätzlich Bestehen der Abschlussklausur.
Inhalt
Newtonsche Mechanik
- Newtonsche Axiome
- Mechanik eines Massenpunktes und eines Systems von Massenpunkten
- Streuung am Zentralkraftfeld
- Beschleunigte Bezugssysteme
Lagrange-Mechanik
- Zwangsbedingungen
- Prinzip von d’Alembert
- Lagrange-Gleichungen 1. und 2. Art
- Hamiltonsches Prinzip
- Erhaltungsgrößen
Der Starre Körper
- Kinematik
- Euler-Winkel
- Drehimpuls und kinetischeEnergie
- Trägheitstensor
- schwerer symmetrischer Kreisel
- frei beweglicher Kreisel
- Eulersche Gleichungen
Kleine Schwingungen
- Gleichgewichtslagen
- Normalkoordinaten und Eigenschwingungen
- Erzwungene Schwingungen
- Dissipation
Hamilton-Mechanik
- Hamilton-Gleichungen
- Phasenraum und Poisson-Klammern
- kanonische Transformationen
- Phasenraumvolumen und Liouvillescher Satz
Spezielle Relativitätstheorie
- Grundpostulate
- Lorentz-Transformation
- Minkowski-Raum
- relativistische Dynamik
- Lagrange- und Hamilton-Formalismus für freie Teilchen
Vorkenntnisse
Experimentelle Physik 1, Analysis 1, Lineare Algebra 1
Literatur
- V.I. Arnold, ”Mathematical Methods of Classical Mechanics“, Graduate Texts in Mathematics, Band 60, Springer.
- T. Fließbach: ”Mechanik: Lehrbuch zur Theoretischen Physik I“, Springer Spektrum.
- H. Goldstein et al., ”Klassische Mechanik“, Wiley-VCH Verlag.
- L.D. Landau, J.M. Lifschitz: ”Lehrbuch der Theoretischen Physik, Band 1, Mechanik“, Europa-Lehrmittel.
- W. Nolting: ”Grundkurs Theoretische Physik 1: Klassische Mechanik und mathematische Vorbereitungen“, Springer Spektrum.
- F. Scheck: ”Theoretische Physik 1: Mechanik“, Springer-Lehrbuch.
- A. Sommerfeld, ”Vorlesungen über Theoretische Physik, Band 1: Mechanik“, Verlag Harri Deutsch.
Alumni-Preis 2020