Vorlesung "Grundlagen der Physik"

Studiengänge: Elektrotechnik
Wirtschaftsingenieurwesen der Elektrotechnik
Zeitraum: Wintersemester 2006/2007
Sommersemester 2007
Ort: HTWK Leipzig (FH)
Laborgebäude Naturwissenschaften
Gustav-Freytag-Str. 41a
Tel.-Nr.: (0341) 3076 3414 

Inhalt: Behandelt werden ausgewählte Kapitel der klassischen Mechanik : Kinematik, Newtonsche Axiome, starrer Körper, Hydrodynamik, Schwingungen und Wellen . Angewendet werden die Methoden der höheren Mathematik. Somit werden Grundkenntnisse in Vektoralgebra, Differential- und Integralrechnung vorausgesetzt.

Literatur: Zum Selbststudium eignen sich Hochschullehrbücher "Physik für Ingenieure" bzw. analoge Lehrbücher für Studenten mit Physik als Nebenfach. Einige wichtige Titel sind in der Literaturübersicht angegeben. Diese und weitere Lehrbücher können Sie in der Lehrbuchsammlung der Hochschulbibliothek ausleihen. Darüber hinaus bieten Aufgabensammlungen wertvolle Hilfe beim Lösen von Übungsaufgaben sowie bei der Vorbereitung auf die Prüfung.

Prüfungsklausur: Prüfungstermine werden in jedem Jahr zweimal angeboten, während der Prüfungszeit nach dem Sommersemester und im Verlauf des Wintersemesters. Die Prüfungsdauer beträgt 120 Minuten. Anhand der letzten Prüfungsklausur 05 können Sie sich mit den Anforderungen vertraut machen.

Einige abrufbare Dateien werden im PDF-Format angeboten. Der hierzu notwendige Betrachter "Adobe Acrobat Reader" kann kostenlos aus dem Netz geladen werden. Die Dateien sind in diesem Format wesentlich kleiner und plattformunabhängig.

Wichtige Gesetze und Definitionen der Physik müssen sie lernen und aktiv beherrschen. Zur Überprüfung und Vertiefung Ihrer Fähigkeiten ist das Übungsbuch Physik von Müller u.a. zu empfehlen, das Kontrollfragen und Übungsbeispiele zu den einzelnen Stoffgebieten enthält.

Stoffverteilungsplan
Wintersemester 2006/2007

Kalenderwoche
Lehrinhalte
Experimente
41.
Wiederholung:Vektoren, Infinitesimalrechnung
Übungsaufgaben 0
Mathematische Grundlagen

Mechanik
Kinematik der Punktmasse
Eindimensionale Bewegung 
Geschwindigkeit, Beschleunigung, 
Bewegungsformen und Beispiele 
Übungsaufgaben 1
Lehrblatt 1

1111Fall im Vakuum
1113g-Leiter
1117Whiting-Pendel
1114Feder
42.
Mehrdimensionale Bewegung
Vektordarstellung
schräger Wurf, Kreisbewegung
Übungsaufgaben 2
Lehrblatt 2
1122Superposition
1132Schleiffunken
43.
Dynamik der Punktmasse
Grundgesetze der Mechanik
Beispiele für Kräfte:
Schwerkraft, Federkraft
Übungsaufgaben 3
Lehrblatt 3
1163Trägheit
1164Träger Klotz
1166Masse am Faden
1167actio = reactio
1168Atwoodsche
Fallmaschine 
44.
Zwangskräfte, Reibungskräfte
Übungen zu Newtonschen Axiomen
Übungsaufgaben 4
Lehrblatt 4
1131Zentripetalkraft
1144Haftreibung
1142Reibung der Kette
45.
Arbeit und Energie
Potentielle und kinetische Energie
Energieerhaltungssatz
Übungsaufgaben 5
Lehrblatt 5
21766 tanzende Kugel
22562 Galileipendel
20731 Federpistole
1182 Energiesatz
46.
Dynamik von Punktmassen-
systemen
Impuls und Kraftstoß
Impulserhaltungssatz
Stoßprozesse
Raketenprinzip
Übungsaufgaben 6
Lehrblatt 6
1171Waggonkanone
1263Kugelstoßreihe
1265Ballistisches Pendel
1264Stoßgleiter
1261Schiefer Stoß
47.
Starrer Körper
Statisches Gleichgewicht
Schwerpunkt, Drehmoment
Grundgesetz der Rotation
Übungsaufgaben 7
Lehrblatt 7
1331Schwerelinien
11042 Gabel und Löffel
13976 Pendelwagen
1323Stützträger
48.
Drehimpulserhaltungssatz
Massenträgheitsmoment
Satz von Steiner
Kinetische Energie der Rotation
Analogie Translation und Rotation
Übungsaufgaben 8
Lehrblatt 8
1371Drehschemel
1373Drehimpulserhaltung
1343Walzen
1391Maxwell-Rad 
49.
Momentane Drehachse
Bewegungsgleichung des abrollenden Zylinders
Trägheitsellipsoid, Kreisel
Übungsaufgaben 9
Lehrblatt 9
1321folgsame Rolle
1342freie Achsen
1341Quader
50.
Kontinua
Deformierbare feste Körper
Hookesches Gesetz
Biegung, Drillung
Übungsaufgaben 10
Lehrblatt 10
1411Gummiband 
51.
Ruhende Fluide
Druck und Kompressibilität
Schweredruck, Auftrieb
barometrische Höhenformel
Grenzflächeneffekte
Übungsaufgaben 11
Lehrblatt 11
1521Wassersäule
1514Aufwärtsdruck
1513Druckdose
1516Druck und Dichte
1537Archimedischer Körper
1542selbstanlaufender Heber
1551Seifenlamelle
1561Kapillarascension 
01.
Ideale strömende Fluide
Strömungsfeld
Kontinuitätsgleichung
Bernoullische Gleichung
Übungsaufgaben 12
Lehrblatt 12
1585Stromlinienbilder
1571Aerodynamisches
Paradoxon
1573Ball im Luftstrahl
1577Venturidüse
1576Magnus-Effekt 
02.
Reale strömende Fluide
Newtonsches Reibungsgesetz
Stokessches Gesetz
Hagen-Poisseuille-Gesetz
Reynoldssche Zahl
Übungsaufgaben 13
Lehrblatt 13
1582Parabelprofil
1583Hagen-Poiseuille
1593Strömungswiderstand
1594Wirbelringe 
03.
Schwingungen
Freie harmonische Schwingungen
Kinematik, Bewegungsgleichung
Energie, physikalisches Pendel
Übungsaufgaben 14
Lehrblatt 14
3161Federoszillator
3112Hantelpendel 
04.
Gedämpfte Schwingungen
Stokessche Dämpfung
Bewegungsgleichung
3 Lösungsfälle
Logarithmisches Dekrement
Übungsaufgaben 15
Lehrblatt 15
3112gedämpftes Pendel
3441U-Rohr 

Sommersemester 2007

Kalenderwoche
Lehrinhalte
Experimente
11.

Erzwungene Schwingungen
Stationäre Lösung der Bewegungsgleichung
Resonanz, Güte, Phasenverschiebung Übungsaufgaben 16
Lehrblatt 16

26223 Drehpendel
28505 Linearfederpendel 
12.
Gekoppelte Schwingungen
Gekoppelte Differentialgleichungen
Fundamentalschwingungen
Schwebung
Übungsaufgaben 17
Lehrblatt 17
3711Koppelstangenpendel
3713Koppelfadenpendel
****Torsionsfederschwinger
13.
Wellen
Harmonische Wellen
Wellenausbreitung
Wellenfunktion, Wellengleichung
mechanische Wellen
Übungsaufgaben 18
Lehrblatt 18
4111Mach-Wellenmaschine
4213Wendelfeder
4112Leybold-Wellenmaschine
3821Lippenpfeife
14.
Huygenssches Prinzip: Interferenz
Stehende Wellen, Reflexion
Lehrblatt 19
4212Juliusmaschine
29420 Kugelwelle, Planwelle
06845 Blattfeder
3812Monochord
             Seilwelle