Theoretische Physik 1
Theoretische Physik 1 | |||||||||||
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Organisationseinheit Freie Universität Berlin/Physik/Institut für Theoretische Physik |
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Zugangsvoraussetzungen Keine |
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Qualifikationsziele Die Studentinnen und Studenten können die Begriffe Statik, Kinematik, Bewegung, Bewegungsgleichungen und Lösungen der Bewegungsgleichungen definieren und gegeneinander abgrenzen. Sie kennen den Zusammenhang zwischen der mikroskopischen und der makroskopischen Ebene und sind in der Lage, angemessen zwischen beiden zu wechseln und dies anhand statistischer Betrachtung zu illustrieren. Sie kennen die Bedeutung von Bewegungsgleichungen (gewöhnlichen Differenzialgleichungen) und statistischen Konzepten für die Entwicklung der modernen Physik und können diese im historischen Kontext darstellen. Sie können für einfache Experimente aus dem Bereich der Kinematik die dazu passenden Bewegungsgleichungen aufstellen, klassifizieren und (soweit analytisch möglich) diese auch lösen. Hierbei sind sie in der Lage, Methoden aus der Newtonschen und der analytischen Mechanik miteinander zu vergleichen und situationsgerecht anzuwenden. Sie können auch noch bei komplexen kinematischen Problemen (z. B. chaotischen Systemen oder bei Vielteilchenproblemen) die Lösungswege erkennen und sachgerecht formulieren. Bei analytisch nicht zugänglichen Lösungen sind sie in der Lage, alternative (z. B. numerische oder statistische) Lösungsverfahren zu diskutieren und zu beurteilen. Sie kennen die grundlegenden Konzepte der Energieerhaltung, der statistischen Physik und der thermodynamischen Hauptsätze, der Transformation von Raum und Zeit und der Symmetrien in der Physik und können diese an Beispielen anschaulich illustrieren. |
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Inhalte Mechanik und Thermodynamik: Grundlegende Begriffe der Mechanik (Kraft, Energie, Beschleunigung, u. a.) sowie der Thermodynamik und Statistik (Entropie, Hauptsätze). Aufstellen von einfachen Bewegungsgleichungen nach Newton, Aufstellen von komplexen Bewegungsgleichungen mit den Mitteln der analytischen Mechanik, Lösen von Bewegungsgleichungen, Gekoppelte Schwingungen und Akustik, Planetenbewegungen, Bewegung starrer Körper (im Gegensatz zu Punktmassen) |
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Lehr- und Lernformen | Aktive Teilnahme | ||||||||||
Vorlesung 4 SWS Teilnahme empfohlen |
Bearbeiten und Vorrechnen von Übungsaufgaben |
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Übung 2 SWS verpflichtete Teilnahme |
Bearbeiten und Vorrechnen von Übungsaufgaben |
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Aufwand
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Modulprüfung Klausur (90 Minuten) |
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Differenzierte Bewertung differenzierte Bewertung |
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Modulsprache Deutsch |
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Arbeitsaufwand (Stunden) 210 |
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Leistungspunkte (LP) 7 |
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Dauer des Moduls Ein Semester |
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Häufigkeit des Angebots Einmal im Studienjahr, im Wintersemester |
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Verwendbarkeit Physik, Bachelorstudiengang Meteorologie |