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Vorlesungsskript Physik I für
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Vorlesungsskript Physik I für
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Übungen:
Blätter
Inhalt
Vorbemerkungen
Übungsblätter und Folien
Einleitung
Allgemeines zur Physik
Einheitensysteme
Fehler
Dimensionsanalyse
Literatur
Literatur
Mechanik starrer Körper
Kinematik
Bewegung in einer Dimension
Momentangeschwindigkeit und Beschleunigung
Bewegung in zwei und drei Dimensionen
Vektoren und Vektorrechnung
Bsp: Wurfbewegung
Gleichförmige Kreisbewegung (mit vektorieller Darstellung)
Nichtkommutativität endlicher Drehungen
Dynamik, die Newtonschen Axiome
Trägheitsgesetz: Erstes Newtonsches Axiom
Kraft
, Masse,Impuls: Zweites Newtonsches Axiom
Masse (
)(m)
Kraft
(
)(F)
Arten von Kräften
Beispiele zur Lösung von Bewegungsproblemen
Anwendungen der Newtonschen Axiome
Reibung
d'Alembert'sches Prinzip
Bewegung mehrerer miteinander verbundener Körper
Kräfte in bewegten Bezugssystemen
Numerische Methoden
Arbeit,Energie,Leistung
Numerische Methoden
Arbeit,Energie,Leistung
Arbeit und Energie bei konstanter
Kraft
,
kinetische Energie
Arbeit und Energie bei veränderlicher
Kraft
Allgemeine Formulierung der Arbeit bei 3 Dimensionen
Potentielle Energie
Energieerhaltungssatz
Verallgemeinerter Energiesatz
Leistung
Teilchensysteme und Impulserhaltung
Massenmittelpunkt
Impulserhaltung
Massenmittelpunkt als Bezugssystem
Kinetische Energie eines Teilchensystems
Stösse in einer Dimension
Stösse in drei Dimensionen
Kraftstoss
Kraftstoss
Rückstossantriebe
Kraftstoss
Rückstossantriebe
Drehbewegungen
Winkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung
Drehmoment und Trägheitsmoment
Kinetische Energie der Drehbewegung
Berechnung der Trägheitsmomente
Drehimpuls und Drehimpulserhaltung
Rollende Körper
Vektorcharakter von Drehgrössen
Drehungen um beliebige Achsen: Trägheitstensor
Kreiselbewegung
Kreiselbewegung
Statische Gleichgewichte von starren Körpern
Schwerpunkt
Kräftepaare
Stabilität des Gleichgewichts
Schwerkraft oder Gravitation
Keplersche Gesetze
Newtonsches Gravitationsgesetz
Schwere und träge Masse
Raumfahrt
Potentielle Energie, Gesamtenergie und Umlaufbahnen
Mechanik deformierbarer fester Körper
Skalare Elastomechanik
Dehnung und Kompression
Scherung
Verdrillung eines Drahtes
Biegung
Beziehung zwischen den elastischen Konstanten
Anelastisches Verhalten
Elastomechanik anisotroper Körper
Spezielle Relativitätstheorie
Bezugssysteme
Michelson-Versuch
Die Einsteinschen Postulate
Punktereignisse
Rückdatierung
Relativistische Mechanik
Relativität der Gleichzeitigkeit
Massstabsvergleich
Uhrenvergleich
Der transversale relativistische Dopplereffekt
Addition der Geschwindigkeiten
Messung der Beschleunigung
Bewegte Masse
Masse-Energie-Äquivalenz
Lorentz-Transformation
Vergleich der Lorentz-Transformation mit der Galilei-Transformation
Schwingungen und Wellen
Schwingungen
Harmonische Schwingungen
Harmonische Schwingungen und Kreisbewegung
Energiebilanz bei harmonischen Schwingungen
Feder-Masse-System im Schwerefeld
Pendel im Schwerefeld
Bewegung in der Nähe von Gleichgewichtspunkten
Gedämpfte Schwingung
Güte des schwingungsfähigen Systems
Erzwungene (gedämpfte) Schwingung und Resonanz
Überlagerung von Schwingungen
Schwingungen in unterschiedliche Richtungen
Schwingungen gleicher Richtung und Frequenz, aber unterschiedlicher Amplitude
Schwingungen gleicher Richtung, aber leicht unterschiedlicher Frequenz
Fouriertransformation
Gekoppelte Schwingungen
Verallgemeinerung: Fundamental- oder Eigenschwingungen
Wellen
Wellen in 1 Dimension
Wellenberge
Ausbreitungsgeschwindigkeit
Harmonische Wellen
Energieübertrag bei Wellen
Superposition und Interferenz harmonischer Wellen
Wellen in 2 und mehr Dimensionen
Ebene Wellen
Kugelwellen
Interferenz am Beispiel von Wasserwellen
Beugung am Beispiel von Wasserwellen
Optische Phänomene
Polarisation
Polarisation durch Absorption
Polarisation durch Streuung
Polarisation durch Reflexion
Beugung
Absorption, Dispersion und Streuung
Absorption
Dispersion und Kommunikation
Streuung
Welle-Teilchen-Dualismus
Geometrische Optik
Reflexion und Brechung
Lichtstrahlen
Reflexion
Brechung
Totalreflexion und optische Kommunikation
Prismen
Optische Instrumente
Spiegel
Linsen
Brechung an Kugelflächen
Abbildungsmassstab
Dünne Linsen
Dicke Linsen
Lupe
Mikroskop
Kollimationsoptik für Laserdioden
Beamer
Anhang
Differentiation und Integration
Differentiationsregeln
Differentiation einfacher Funktionen
Taylorreihe
und Reihen
Einige Reihen
Rechnen mit Integralen
Unbestimmte Integrale
Berechnungen in ebenen schiefwinkligen Dreiecken
Simulation von Photonenstatistiken
Delphi-Programm
Maple 7 -Programm
Korrekturen
Index
Othmar Marti
Experimentelle Physik
Universiät Ulm