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Mechanik
Prof. Dr. Tobias Brandes
Dipl. Phys. Valentin Flunkert
Dipl. Phys. Peter Kolski
Malte Langhoff
Maria Richter
David Rosin
Miriam Wegert
Pflichtlehrveranstaltung 0233 L 060 für Studierende des Bachelor of Science: Physik.
Inhalte der Vorlesung
Die VL beschaeftigt sich mit Kinematik, Newton´sche Axiome,
Anwendungen, Kanonische Mechanik, Symmetrien und Erhaltungssätze,
Mechanik des starren Körpers und dynamische Systeme.
Skript zur Vorlesung (Wird laufend erneuert.)
VL: Brandes
Di 08:00-10:00 im EW 203 (PN 203) (ab 14.10),
Mi 08:00-10:00 im EW 203 (PN 203)
Punktestand
Der aktuelle Punktestand kann hier eingesehen werden.
Scheinkriterien:
- Mindestens 50% aller Ãœbungspunkte (Abgabe in 3er
Gruppen)
- Regelmäßige aktive Teilnahme an den
Tutorien
- Bestandene Klausur
Klausur
Die Klausur findet am Mittwoch 4. Februar 2009 im ER 270 (Altbau) um punkt 8 Uhr (s.t.) statt. Die Teilnahme an der Klausur ist mit Erreichen mindestens 50% der Übungspunkte möglich.
Tutorien
Die Tutorien beginnen in der Woche vom 20.10.08. Folgende Termin werden angeboten:
| Termin | Raum | Tutor | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Di10 | EW184 | Miriam Wegert | |
| Di12 | EW731 | Valentin Flunkert / Peter Kolski | |
| Di14 | EW184 | Maria Richter | |
| Mi12 | EW731 | Valentin Flunkert / Peter Kolski | |
| Mi14 | David Rosin | ||
| Do8 | EW114 | Malte Langhoff | |
| Do10 | EW731 | Maria Richter | |
| Do10 | EW229 | Miriam Wegert | |
| Do14 | EW226 | Malte Langhoff | Achtung: Raumänderung |
| Fr10 | EW184 | David Rosin | Achtung: Raumänderung |
Übungsblätter
Der vorläufige Plan:
| Inhalt | PDF | Ausgabe | Abgabe | Bemerkungen | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Wiederholung und Ellipsen | ueb01 | 15.10.08 | 27.10.08 | Bei Aufgabe 2.2 ist der Kreis in der z=0 Ebene gemeint. |
| 2. | Periheldrehung, Gravitationsfeld und Masse auf Kurve | ueb02 | 22.10.08 | 3.11.08 | |
| 3. | Hamilton'sches Prinzip, Atwood-Fallmaschine, Doppelpendel | ueb03 | 29.10.08 | 10.11.08 | Hier ist das Beispiel Mathematica.nb Hier ist das Rollpendel.nb |
| 4. | Lagrangefkt. im EM-Feld, Noether-Theorem, Kepler-Applet, Variation in mehreren Dimensionen | ueb04 wiki:binaersystem Online Aufgabe | 5.11.08 | 17.11.08 | Bei Aufgabe 11. Sollte im Tipp A(r(t), t) stehen und nicht A(r(t)) (dies war in der Version aus der VL falsch) |
| 5. | Trägheitstensor, Rollende Zylinder, Corioliskraft, Zeitabhängiger Basiswechsel | ueb05 | 12.11.08 | 24.11.08 | |
| 6. | Kreisel, Garnrolle, Legendretrafo, Hamiltonfunktion | ueb06 | 19.11.08 | 1.12.08 | Achtung: Veränderte Aufgabe 21 und korrigierte Nummerierung |
| 7. | Poisson-Klammer, kanonische Transformation, Phasenraum-Dynamik | ueb07 | 26.11.08 | 8.12.08 | Beispiel: Berechnung eines Phasenraumportraits Mathematica Hilfe |
| 8. | Hamilton-Jacobi, Verkürzte Wirkung, periodische Bewegung | ueb08 | 3.12.08 | 15.12.08 | Änderung: Aufgabe 30 wird zum Bonus deklariert |
| 9. | Gruppentheorie, SRT, Transformation der Wellengleichung | ueb09 | 10.12.08 | 5.1.2009 | Achtung: Vorzeichenfehler in der Lorentz-Trafo in Aufgabe 33 korrigiert Achtung (2.1.09): Lorentz-Trafo in Aufgabe 34 korrigiert |
| 10. | Kleine Schwingungen, Eigenmoden und -Frequenzen, parametrische Resonanz | ueb10 | 7.1.09 | 19.1.09 | |
| 11. | Bifurkationen, Dynamische Systeme, Erregbare und Chaotische Dynamik | ueb11 | 14.1.09 | 26.1.09 | Achtung: Aufg 38 wurde geändert. Aufg 40 enthält Tips. Aufg 40+41 sind Bonus. Für mehr Verständnis hat David der Van-der-Pol-Oszillator dargestellt |
| 12. | Klausurvorbereitung | ueb12 | 28.1.09 | 2.2.09 | Abgabe nur bei unter 200 Punkten erwünscht. |
Literatur
- Arnold Sommerfeld, Vorlesung über Theoretische Physik, Band I: Mechanik, Harri Deutsch, Frankfurt/ Main 1994
- Wolfgang Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 1: Klassische Mechanik
& 2: Analytische Mechanik, Springer, Berlin 2002 - Torsten Fließbach, Mechanik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidel-berg 2007
- Walter Greiner, Klassische Mechanik I/II, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/ Main 2003
- Herbert Goldstein, Charles P. Poole, Jr. und John L. Safko, Klassische
Mechanik, Wiley, Weinheim 2006 - Lev D. Landau und Evgenij M. Lifschitz, Lehrbuch der Theoretischen
Physik Band I: Mechanik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/ Main 1997 - G. Joos, Lehrbuch der Theoretischen Physik, 15. Auflage, Aula-Verlag,
1989 - R. Douglas Gregory, Classical Mechanics, Cambridge University Press,
Cambrige 2006 - F. A. Scheck: Mechanik. Springer, 7. Aufl. 2003.
Sprechzeiten
Prof. Dr. Tobias Brandes | Montag 13-14 Uhr EW 744
Valentin Flunkert | Dienstag 10:00-11:00 Uhr im EW 632
Peter Kolski | Mittwoch 15:00-16:00 im EW 627/628
Malte Langhoff | Donnerstag 16:00-17:00 Uhr im EW 217
Miriam Wegert | Freitag 11:00-12:00 Uhr im EW 217
Maria Richter | Donnerstag 14:00-15:00 Uhr im EW 217
David Rosin | Freitag 14:00-15:00 Uhr im EW 217
Kontakte
Prof. Dr. Tobias Brandes | brandes(at)physik.tu-berlin.de
Valentin Flunkert | flunkert(at)itp.tu-berlin.de
Peter Kolski | peter.kolski(at)physik.tu-berlin.de
Malte Langhoff | malte(at)itp.tu-berlin.de
Maria Richter | mra(at)itp.tu-berlin.de
David Rosin | david.rosin(at)physik.tu-berlin.de
Miriam Wegert | wegert(at)itp.tu-berlin.de
Vorlesungsmitschrift
| Datum | Thema | Skript | Aufzeichnung* |
|---|---|---|---|
| 14.10.08 | vl | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 15.10.08 | Einfuehrung | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 21.10.08 | Einfache Potentialtheorie. Zwangskraefte. Lagrange-Formalismus. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 22.10.08 | Lagrange II. Extremalprinzipien. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 28.10.08 | farbig, schwarzweiss | Replay | |
| 29.10.08 | Starrer Koerper: Bezugssysteme, Rotationen. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 04.11.08 | Starrer Koeper | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 05.11.08 | Eulersche Gleichungen. Kreiseltheorie. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 11.11.08 | Satz von Steiner. Schwerer Kreisel. Einfuehrung Hamilton. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 12.11.08 | Legendre-Trafo. Hamiltonsche Gleichungen. Phasenraum. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 18.11.08 | Satz von Liouville. Poisson-Klammern. Kanonische Transformationen. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 19.11.08 | Kanonische Transformationen. Einfuehrung Hamilton-Jacobi. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 25.11.08 | VL | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 26.11.08 | FKÜ | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 02.12.08 | Wirkungs- und Winkelvariablen. Kepler-Problem und die Aeltere Quantenmechanik. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 03.12.08 | Sommerfeld-Wilson-Quantisierung. Integrabilitaet. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 10.12.08 | Einfuehrung in die Spezielle Relativitaetstheorie (I) | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 16.12.08 | Einfuehrung in die Spezielle Relativitaetstheorie (II) | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 06.01.09 | Kleine Schwingungen. Lineare Systeme. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 07.01.09 | Harmonischer Oszillator. Zeitentwicklungs-Operator. Parametrische Resonanz. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 13.01.09 | Parametrische Resonanz. van-der-Pol-Oszillator. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 14.01.09 | van-der-Pol-Oszillator. Dynamische Systeme: Einfuehrung. Stabilitaetsanalyse. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 20.01.09 | Stabilitaetsanalyse. Bifurkationen. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 21.01.09 | Bifurkationen. Poincare-Schnitte, Henon-Heiles-Hamiltonian. Lorenz-Modell und Chaos. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 27.01.09 | Diskrete Dynamische Systeme. Logistische Abbildung. | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 28.01.09 | Logistische Abbildung. | farbig, schwarzweiss | Replay |