skip to content

TP1 - Klassische Mechanik

Wintersemester 2020 / 2021. Vorlesungen: Als Videomaterial online. Besprechung und Fragestunde live via Zoom donnerstags 10:00. Dozent: David Gross. Übungsleitung: Johan Aberg.

Ankündigungen

  • Update 30.10.: Es gibt einen Slack-Workspace zur Vorlesung. Zur Anmeldung, bitte hier klicken.
  • Update 30.10.: Ihnen graust vor Rechenübungen? Es gibt dieses Semester wieder Femtoprojekte. Hurrah!
  • Update 29.10.: Aufgrund der aktuellen Entwicklungen werden wir zunächst auf Präsenzveranstaltungen verzichten. Sollte sich die Situation entspannen, werden wir diese Entscheidung neu bewerten. Bekanntmachung der Unileitung.
  • Update 15.10.: Die Anmeldephase in KLIPS ist am 15.10. abgelaufen. Allerdings wird die Anmeldung zur Beginn der Vorlesungszeit wieder freigeschaltet werden. Wer es nicht geschafft hat sich anzumelden: Keine Panik. Bitte schreiben Sie eine kurze Email an den Übungsleiter Johan Aberg. Melden Sie sich zu Beginn der VL-Zeit über KLIPS an.

       

Online-Material

Woche 1

1. Einführung

2. Eindimensionale Systeme

 

Übungsblätter

Format der Übungen:

  • Abgabe bitte in 3er-Gruppen
  • Voraussetzung zur Teilnahme an der Klausur ist, dass man 50% der Punkte erreicht hat.
  • Zettel 1: Deutsch English  (Bonus-Zettel) Abgabe 5.11. vor Mitternacht.

Zeiten

  • Videos mit den Vorlesungsinhalten werden zu Beginn jeder Woche online gestellt.
  • Jeden Donnerstag um 10 Uhr gibt es eine Zoom Online-Besprechung mit dem Dozenten. Dort können Fragen gestellt und der Stoff diskutiert werden. Bitte teilnehmen! Erster Termin ist am 5.11. Hier ist ein Zoom Link. Achtung: Der Link kann sich ändern. Also bitte kurz vorher hier auf der Seite prüfen.
  • Übungszettel werden donnerstags online veröffentlicht und müssen am Donnerstag eine Woche später abgegeben werden.
  • Der erste Übungszettel wird am 29.10. hochgeladen werden, die Abgabe ist am 5.11. Diese erste Übung ist ein freiwilliger Bonus-Zettel. Er sollte ohne spezielle Kenntnisse aus der Vorlesung zu lösen sein.
  • Die Tutorien beginnen am 10.11.

Informationen zu den Übungen

Gruppe Zeit Tutor Ort  
1 8:00 - 9:30 ? online  
2 10:00 - 11:30 ? online  
3 (English) 10:00 - 11:30 ? online  
4 12:00 - 13:30 ? online  
5 12:00 - 13:30 ? online  
6 14:00 - 15:30 ? online  
7 (English) 12:00 - 13:30 ? online  

Please note the somewhat peculiar ordering of the times, such that group 6 is a 14:00 while group 7 at 12:00. (This is to match the ordering in Klips.)

Literatur

  • David Tong: Lectures on Classical Dynamics (online)
  • Florian Scheck: Theoretische Physik 1: Mechanik
  • Kuypers: Klassische Mechanik (Viele Beispiele)
  • Goldstein: Klassische Mechanik (Klassiker)
  • Vladimir Arnol'd: Mathematical Methods of Classical Mechanics (Mathematisch präzise)
  • Michael Tabor: Chaos and Integrability in Non-Linear Systems (Chaostheorie)

Themen

Newtonsche Mechanik

  • Modellannahmen
  • Systeme mit einem Freiheitsgrad

    • Phasenraumbeschreibung
    • Numerische Integration der Bewegunsgleichungen
    • Energie
    • Lösung durch Quadratur
    • Das mathematische Pendel

  • Das Zweikörper- und das Keplerproblem
  • Wichtige Symmetrien und Erhaltungsgroessen
  • Harmonische Systeme

Analytische Mechanik

  • Variationsprinzipien, Lagrange-Formalismus
  • Allgemeine Koordinaten und Zwangsbedingungen
  • Satz von Noether
  • Theorie starrer Koerper
  • Hamiltonformalismus, Legendre-Transformation
  • Phasenraumfluesse, Poissonklammer, symplektische Struktur des Phasenraums
  • Kanonische Transformationen, Satz von Liouville

Grundlagen der Chaostheorie

  • Integrabilitaet
  • Chaos in einfachen Modellsystemen, Hamiltonsches Chaos