Physik für Naturwissenschaftler I

 

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1.Einführung Arbeitsmethode der Physik, Mathematische Grundlagen, Physikalische Messungen, Meßgrößen und Meßeinheiten, Fehlerrechnung
2. Kraft und Drehmoment Definitionen, Zerlegung, Kräftepaar, Massenmittelpunkt, statisches Gleichgewicht
3. Kinematik Bewegung eines Massenpunktes, Geschwindigkeit, Beschleunigung, allgemeine Bewegung, Kreisbewegung, Galilei-Transformation, Lorentz-Transformation
4. Dynamik eines Massenpunktes Inertialsystem, Impuls, Newtonsche Axiome, träge und schwere Masse, Bewegungsgleichung, Impulserhaltung, Reibung, Drehimpuls, Drehimpulserhaltung, Drehmoment, Zentralkräfte
5. Arbeit, Energie Formen der Energie, Energieerhaltung, konservative Kräfte, Leistung, Gravitation, Planetenbahnen, Corioliskraft
6. Dynamik von Massenpunktsystemen Schwerpunktsatz, Energie eines Teilchensystems, Stoßgesetze
7. Dynamik starrer Körper Impuls, Drehimpuls, Bewegungsgleichung, Trägheitsmoment, Rotation um feste Achsen, Rotationsenergie, Rotation um freie Achsen, Kreisel
8. Mechanik deformierbarer Medien Härte, elastische Verformungen, Hookesches Gesetz, Überschreiten des Elastizitätsbereiches
9. Mechanische Schwingungen Harmonische Schwingungen, Diff. Gl., Anfangsbedingungen, gedämpfte Schwingung, erzwungene Schwingung, Vergrößerungsfunktion, Überlagerung harmonischer Schwingungen, Schwebung, Fourier - Analyse, gekoppelte Schwingungen
10. Mechanische Wellen Wellengleichung, elastische Wellen in einem Stab, Wellen in Flüssigkeiten und Gasen, transversale Wellen auf gespannter Saite, Polarisation, Energiedichte und Intensität einer Welle, Dispersion, Gruppengeschwindigkeit
11. Molekularphysik Oberflächenspannung, Grenzflächenspannung, Kapillarität
12. Hydrostatik Kompressibilität, Flüssigkeiten und Gase im Schwerefeld, Auftrieb
13. Hydrodynamik stationäre, laminare, turbulente Strömung, Strömung idealer Flü und Gase, Bernoulli´sche Gleichung, Viskosität, Reynold´sche Zahl, Ähnlichkeitsgesetz, Strömungswiderstand, Wirbel, Magnus-Effekt
14. Wärmelehre Temperatur, -messung, Zustandsgleichung des idealen Gases, Wärmemenge, spezifische Wärme, thermische Ausdehnung, kinetische Gastheorie, mittlere freie Weglänge, Brownsche Bewegung, Wärmetransportmechanismen, 1. und 2. Hauptsatz der Wärmelehre, Carnot´scher Kreisprozeß, Entropie, Aggregatzustände, Phasen, Zustandsdiagramm, Phasendiagramm, Lösungen, Diffusion, Osmose.

Die Vorlesung wird jeweils im Wintersemester angeboten.