Wiki mit Aufgaben, Ergänzungen, Hinweisen und Feedback Forum zur Vorlesung
$\qquad$ Theoretische Mechanik und Mathematische Methoden
Jürgen Vollmer, Uni Leipzig, SoSe2026

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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 ein englisches Skript zur Vorlesung. Das erste Kapitel und Teile des zweiten Kapitels wurden von Studierenden ins Deutsche übertragen. Sehr gerne können wir gemeinsam weiter an der Übersetzung arbeiten.

Im Moment arbeite ich an einer neuen Version des Englischen Skriptes. Für Hinweise, Kommentare und Probelesen dazu bin ich auch sehr dankbar.

finden statt

am Dienstag
um 8:30
im Theoretischen Hörsaal, Raum 294, Linnéstraße 5

Informationen zur Vorlesung gibt es auch im Moodle.

Informationen zur Übungen gibt es auch im Moodle.

• 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 einer anderen Programmiersprache erstellen. Kontaktieren Sie mich nach der Vorlesung, wenn Sie Interesse haben an diesem Projekt mitzuarbeiten.

Zur Prüfungsvorbereitung biete ich in der Woche vor der Prüfung eine Fragestunde an. Auf Anfrage können wir uns auch für weitere Fragestunden verabreden.

> am Freitag, den 25. Juli 2025 > um 15:00 > in Hörsaal 1, Talstr. 35 Bringen Sie eine Liste mit mit Ihren Fragen oder verwenden Sie folgende Diskussionsseite.

Sobald mir Informationen vorliegen, werde ich die Termine für die Klausuren hier veröffentlichen.