Integrierter Kurs Physik I - Delta - TU Dortmund · Struktur des Raumes und Kinematik Newtonsche...

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Physik I TU Dortmund WS2017/18 Gudrun Hiller Shaukat Khan Kapitel 0 1 Integrierter Kurs Physik I 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-44227 Dortmund 0231-755-5399 Büro 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 P1-04-307 Otto-Hahn-Str. 4 D-44227 Dortmund 0231-755-3580 Büro

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Physik I TU Dortmund WS2017/18 Gudrun Hiller Shaukat Khan Kapitel 0

1

Integrierter Kurs Physik I

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-44227 Dortmund

0231-755-5399 Büro

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 P1-04-307

Otto-Hahn-Str. 4

D-44227 Dortmund

0231-755-3580 Büro

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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 2­Teilchen­Systemen

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;

Euler­Gleichungen und einfache Lösungen, Kreisel

Grundlagen der Thermodynamik

Kinetische Theorie des Gase, thermodynamische Verteilungsfunktionen

Phänomenologische Thermodynamik

Elemente der Hydrodynamik

Spezielle Relativitätstheorie, Lorentz­Transformationen,

Energie und Impuls, Metrik und kovariante Schreibweise.

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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 14 – 16 Hörsaalgebäude II Hörsaal 8

Do 10 – 12 Hörsaalgebäude II Hörssal 8

Gruppe 2 Mo 16 – 18 Hörsaalgebäude II Hörsaal 8

Do 12 – 14 Hörsaalgebäude II Hörssal 8

Gruppe 3 Di 08 – 10 Physikgebäude P1-02-110

Do 08 – 10 Physikgebäude P1-02-110

Gruppe 4 Di 14 – 16 Hörsaalgebäude II Hörsaal 8

Do 08 – 10 Hörsaalgebäude II Hörssal 8

Gruppe 5 Di 12 – 14 Seminarraumgebäude 1 2.010

Do 08 – 10 Physikgebäude P1-01-306

Gruppe 6 Di 08 – 10 Physikgebäude P1-02-323

Do 12 – 14 Physikgebäude P1-01-306

Gruppe 7 Di 12 – 14 Seminarraumgebäude 1 3.008

(Lehramt) Do 12 – 14 Physikgebäude P1-02-110

Klausuren

Vorklausur (Studienleistung) Mi 06.12.2017 15:00 - 18:00 Hörsaalgebäude II Hörsaal 1

Ersatztermin - falls erforderlich - wird noch bekanntgegeben

Modulabschlussklausur Mi 31.01.2018 vermutlich 16:00 - 19:00 Hörsaalgebäude II Hörsäle 1 und 2

Ersatztermin - falls erforderlich - wird noch bekanntgegeben

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Hörsaalgebäude II

Seminarraumgebäude 1

Physikgebäude

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Inhalte der Vorlesung

werden regelmäßig auf der Webseite der Vorlesung veröffentlicht: http://www.delta.tu-dortmund.de/cms/de/Studium/Homepage_Khan/Lehre/Physik1ws2017/index.html

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 10.10.)

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

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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

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Literatur

- Webseite der Vorlesung: zur Orientierung, keine optimale Lerngrundlage

- Bücher: https://de.wikipedia.org/wiki/Buch

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 €