Durch den Besuch der Lehrveranstaltung erlernen die Studierenden folgende Fertigkeiten. Sie sind in der Lage,
- physikalische Fragestellungen und Konzepte, sowie mathematische Lösungsprozesse zu erklären (k2);
- rechnerische Lösungen von physikalischen Problemstellungen im Bereich der Mechanik zu erarbeiten (k3);
- Konzepte und Lösungsansätze auf neue und unbekannte Fragestellungen zu übertragen und dabei geeignete mathematische Methoden auszuwählen und anzuwenden (k3/k4);
- eigene Lösungen vor der Gruppe vorzurechnen und die Lösungswege zu diskutieren (k3/k4).
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Während der Lehrveranstaltung erwerben die Studierenden Kenntnisse in folgenden Bereichen und Konzepten der Mechanik:
- Grundbegriffe der Mechanik (Physik), Newtonsche Axiome, Erhaltungsgrößen;
- Systeme von Massenpunkten, starrer Körper, beschleunigte Bezugssysteme, Bewegungsbeschränkungen;
- D‘Alembertsches Prinzip, Lagrange-Gleichungen, kleine Schwingungen;
- Bewegung im Zentralfeld, Planetenbewegung;
- Streuung von Teilchen;
- Hamiltonprinzip, Hamiltonsche Bewegungsgleichungen, Hamilton-Jacobi-Theorie;
- Übergang zur Quantenmechanik.
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