Wiki mit Aufgaben, Ergänzungen, Hinweisen und Feedback Forum zur Vorlesung
$\qquad$ Theoretische Mechanik und Mathematische Methoden
Jürgen Vollmer, Uni Leipzig, SoSe2024

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Aktuelle Ankündigungen zur Vorlesung veröffentliche ich auf der Seite Ankündigungen.

In der Vorlesung diskutieren wir Strategien, mit denen klassische Bewegungsgleichungen bestimmt werden können und mit denen sich das Verhalten von Lösungen bestimmen oder charakterisieren lässt. Dabei behandeln wir folgende Themen

• Grundlagen der Theoretischen Physik
  • Wie behandelt man Bewegung in der klassischen Physik?
  • Mathematische Methoden: Koordinate, Komplexe Zahl, Phasenraum
  • Physikalische Konzepte: System, Punktteilchen, Parameter, Freiheitsgrad, Bezugssystem
  • Anwendung: Dimensionsanalyse

• Statik
  • Wann bleibt ein System in Ruhe?
  • Welche Kraft ist nötig, um es in Bewegung zu setzen?
  • Mathematische Methoden: Gruppe, Symmetrie, Vektor
  • Physikalische Konzepte: Skalar, Kraft, Drehmoment
  • Anwendung: Klötzchen stapeln

• Newtonsche Mechanik von Punktteilchen
  • Wie ermittelt man die Position eines Objektes in Bewegung?
  • Mathematische Methoden: Differentialgleichung, Bifurkation
  • Physikalische Konzepte: Beschleunigung, kinetische und potentiell Energie, Bewegungsgleichung, Erhaltungsgröße
  • Anwendungen: Kepler Problem, sowie auf Anfrage: Venusdurchgänge, Ephemeridenrechnung

• Newtonsche Mechanik von ausgedehnten Objekten
  • Wieso bleibt ein Kreisel auf der Spitze stehen?
  • Wie beeinflusst der Drall die Reflektion eines angeschnittenen Balls?
  • Mathematische Methoden: Volumenintegrale
  • Physikalische Konzepte: Rotation, Reflektion, Drehimpuls, Schwerpunkt, Trägheitstensor
  • Anwendung: Kippen eines Kreisels

• Lagrange Mechanik
  • Wie beschreibt man Objekte in rotierenden Bezugssystemen?
  • Mathematische Methoden: Funktionalableitung, Euler-Lagrange Gleichung
  • Physikalische Konzepte: Scheinkräfte, Rotationsbarriere, effektives Potential
  • Anwendung: Fliehkraftregler

Eine Liste der relevantesten mathematischen Fertigkeiten, die Sie für die Klausur brauchen.

Es gibt bislang nur ein englisches Skript zur Vorlesung.

dass ich im Laufe des Semesters ins deutsche übertragen werden.

finden statt

am Dienstag
um 8:30
im HS 1, Talstraße 35

Eingang durch die rot eingekreiste Tür
von hinten in den Hörsaal

• Sie haben jeweils eine Woche Zeit zum Bearbeiten der Übungsblätter.
• Fragen können im Wiki und in Tutorien diskutiert werden.
• Die Blätter werden im Moodle als PDF-Dateien abgegeben.
• Es wird Seminare geben, in denen die Lösungen besprochen werden.
• Zum Nachschlagen werden später auch die Lösungen im Wiki veröffentlicht.

Abbildungen und Animationen zu den in der Vorlesung diskutierten Anwendungen und zu den Aufgaben erstelle ich unter Verwendung von Sage-Befehlen in einem Jupyter Notebook. Eine Einführung in die Verwendung von Sage gebe ich im Sage Mechanics Workshop.

Leider ist Sage auf Windows-Betriebssystemen aktuell nur noch über das „Subsystem for Linux“ unterstützt. Aus diesem (und einigen anderen Gründen) werde ich die Skripte voraussichtlich noch einmal in Julia erstellen. Dazu möchte ich in absehbarer Zeit im Rahmen eines hackatron organisieren, zu dem Sie sich hier anmelden können.

Kurz vor den Prüfungen werde ich Fragestunden anbieten.

> am Freitag, den 28. Juli 2023 > um 16:00 > in Hörsaal 1, Talstr. 35 Bringen Sie eine Liste mit mit Ihren Fragen oder verwenden Sie folgende Diskussionsseite.
Beachten Sie unbedingt auch die weiteren detaillierten Infos auf der Diskussionsseite.

am Dienstag, den 23. Juli 2024 um 9:00

sowie eine Nachklausur

am Dienstag, den 24. September 2024 um 9:00

Die Daten sind fix — bei der Uhrzeit können sich noch kleinere Änderungen ergeben.

> in Großer Hörsaal, Linnéstr. 5, Raum 205 === Klausureinsicht === Die vorläufigen Resultate der Klausur finden Sie hier. Gelegenheit zur Klausureinsicht besteht > am Freitag, den 4. August 2023 von 11:00–14:00 in IPT, Raum 114 > sowie auf Anfrage auch zu einem späteren Zeitpunkt * vorläufiges Resultat der Klausur * am Montag, den 8. August 2023 von 11:00–15:00 in IPT, Raum 210 ==== Klausur 2 ==== > am Dienstag, den 26. September 2023 um 9:00 > Ort: Theoretischer Hörsaal, Linnéstr, Raum 294