Theoretische Physik 2 / Klassische Mechanik SS 18

 

Dozent: Prof. Dr. Walter Hofstetter


Allgemeine Information

  • Eine Liste der Prüfungsergebnisse der Nachklausur sortiert nach den Matrikelnummern der Prüfungsteilnehmer liegt aus Datenschutzgründen im Büro 01.135 und 01.138 aus.
  • In den Modulprüfungen sind ausser einem Stift keine weiteren Hilfsmittel erlaubt.
  • Für die Klausur am 27. Juli 2018 von 12:00 bis 13:30 Uhr gehen Studierende, deren Nachnamen mit A bis K beginnen, bitte in Raum OSZ H1 und alle anderen Studierenden bitte in Raum OSZ H2.
  • Die Musterlösungen der Klausur werden nicht zur Mitnahme ausgehändigt. Sie erhalten bei der Klausureinsicht Einblick in die Musterlösungen, und danach auf Wunsch bei einem persönlichen Termin mit Dr. Jaromir Panas. Die Musterlösungen dürfen nicht abfotografiert werden; schriftliche Notizen oder Abschriften dürfen Sie sich jedoch machen. Die Dauer der Klausureinsicht ist hierfür um eine Stunde verlängert worden.
  • Eine Liste mit einer Übersicht der Matrikelnummern aller Teilnehmer/Teilnehmerinnen der Tutorien der Vorlesung Theoretische Physik 2, die den Schein (und damit die Zulassung zur schriftlichen Modulprüfung) erworben haben, liegt aus Datenschutzgründen im Büro 01.135 und 01.138 aus.
  • Am 26.09.2018 findet die Klausureinsicht 2 von 12:00 bis 14:00 im Raum 02.116 statt.
  • Am 02.08.2018 findet die Klausureinsicht von 12:00 bis 14:00 im Raum 02.116 statt.
  • Eine aktualisierte Version von lecture19.pdf ist online. U.a. wurde ein Schreibfehler in (3-36) korrigiert.
  • Aktualisierte Versionen von lecture12.pdf und lecture16.pdf sind online. Ein Schreibfehler in Gl. (2-12) wurde korrigiert.
  • Die Termine und den Ort der beiden Modulprüfungen finden Sie hier.
  • Bitte beachten Sie, dass man sich zu den schriftlichen Modulprüfungen online anmelden muss, um an den Prüfungen teilzunehmen. Die Information zum Anmeldeschluss finden Sie ebenfalls hier.
  • Vorlesungsbeginn ist Dienstag, der 10.04.2018.
  • Tutorien beginnen am Montag, den 16.04.2018.
  • Tutorien sind auf max. 16 Personen beschränkt.
  • Die Übungsblätter werden nur während der Vorlesung, in gedruckter Form, ausgeteilt.
  • Für die Teilnahme am Übungsbetrieb ist eine Anmeldung für die Vorlesung und ein Tutorium notwendig. Treten Sie bitte ab Mittwoch 11.04.2018 der Gruppe "Theoretische Physik 2 Klassische Mechanik SS 2018" und einer entsprechenden Tutoriumsgruppe (wählen Sie bitte nur eine Gruppe!) im eLearning-Portal  bei
    (https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/goto_FB13-PhysikOnline_crs_16259.html;
    melden Sie sich dazu mit Ihrem HRZ-Account an > Hofstetter > Theoretische Physik 2 Klassische Mechanik SS 2018).
    Falls alle Tutorien bereits voll belegt sind, tragen Sie sich bitte auf der Warteliste zu einem Tutorium ein.
  • Die Abgabe der Übungsblätter erfolgt jeweils Dienstags zu Beginn der Vorlesung.
  • Um einen Schein zu erhalten werden mindestens 50% der Gesamtpunkte der Übungsaufgaben benötigt.
  • Außerdem müssen im Laufe des Semesters mindestens zwei Übungsaufgaben an der Tafel vorgerechnet werden.
  • Man darf nicht mehr als dreimal im Tutorium fehlen.
  • Details zu den Modulprüfungen (Klausuren) werden in der Vorlesung mitgeteilt. Diese werden in den durch den Fachbereich Physik festgelegten Prüfungszeiträumen stattfinden.
  • Am 29.06.2018 findet die Vorlesung ausnahmsweise von 13:00 bis 15:00 in OSZ H3 statt.

Kurzbeschreibung

  • Generalisierte Koordinaten, d'Alembert-Prinzip

  • Lagrange-Formalismus

  • Hamiltonsches-Prinzip, Variationsrechnung

  • Symmetrien und Erhaltungssätze, Noether-Theorem
  • Starrer Körper
  • Kleine Schwingungen
  • Hamilton-Formalismus
  • Kanonische Transformationen, Satz von Liouville
  • Hamilton-Jacobi-Theorie
  • Kontinuierliche Systeme

Termine   Raum
 Dienstags   11:00 - 13:00     OSZ H1 
 Freitags    13:00 - 15:00    OSZ H1

 außer am 29.06.2018, da findet die Vorlesung von 13:00 bis 15:00 in OSZ H3 statt.

 


Vorlesungsskript

 VorlesungDatumThemaVorlesungsskript (pdf)Ergänzendes Material (pdf)
  1-2 10.04; 13.04 Zwangsbedingungen, generalisierte Koordinaten, virtuelle Verrückungen, d'Alembert Prinzip Lecture 1, Lecture 2  
  3-4 17.04; 20.04 Lagrange-Funktion, Lagrange-Gleichungen 2. Art, Beispiele Lecture 3, Lecture 4
 
  5-6

24.04; 27.05

Punkttransformationen, geschwindigkeitsabhängige Potentiale, Eichinvarianz, Dissipationsfunktion, Lagrange-Gleichungen 1. Art Lecture 5, Lecture 6
 
  7

04.05

Hamilton'sches Variationsprinzip Lecture 7  
  8-9

08.05; 11.05

Hamilton'sches Variationsprinzip, Symmetrien und Erhaltungsgrößen Lecture 8, Lecture 9  
  10-11

15.05; 18.05

Noether-Theorem, Energieerhaltung Lecture 10, Lecture 11
 
  12-13

22.05, 25.05

Starrer Körper, Trägheitstensor, Drehimpuls und Hauptträgheitsachsen Lecture 12, Lecture 13  
  14-15

29.05, 01.06

Trägheitsellipsoid, Euler'sche Gleichungen, kräftefreier Kreisel, Stabilität der Rotation um Hauptachsen, freie Präzession Lecture 14, Lecture 15  
  16-17

05.06, 08.06

Euler-Winkel, schwerer Kreisel, Nutation Lecture 16, Lecture 17  
  18-19

12.06, 15.06

Legendre-Transformation, Hamilton-Funktion, kanonische Gleichungen, modifiziertes Hamilton'sches Variationsprinzip Lecture 18, Lecture 19  
  20-21

19.06, 22.06

Poisson-Klammern, Zustand, Bezug zur Quantenmechanik, Kanonische Transformationen Lecture 20, Lecture 21  
  22-23

26.06, 29.06

Kanonische Transformationen (Forts.), kanonische Invarianten, Satz von Liouville Lecture 22, Lecture 23  
  24-25

03.07, 06.07

Hamilton-Jacobi-Theorie, Integrabilität

Lecture 24, Lecture 25

 
  26-27

10.07, 13.07

Übergang zur Quantenmechanik

Lecture 26, Lecture 27

 

 


Übungsgruppenkoordinator

Dr. Jaromir Panas 

Raum: 01.138

Zeit: Di. 14:00-16:00


Tutorien

GruppeZeitRaumSprache
1 Mo. 08:00-10:00 Phys 01.114 Deutsch
2 Mo. 08:00-10:00 Phys 02.114 Deutsch
3 Mo. 09:00-11:00 Phys __.101 Deutsch
4 Mo. 14:00-16:00 Phys 01.114 Deutsch
5 Mo. 14:00-16:00 Phys __.101 Deutsch
6 Di. 08:00-10:00 Phys 02.116a Deutsch
7 Di. 09:00-11:00 Phys __.101 Deutsch
8 Mi. 11:00-13:00 Phys 01.114 Deutsch
9 Mi. 14:00-16:00 Phys 02.120 Deutsch
10 Do. 08:00-10:00 Phys 01.114 Deutsch
11 Do. 08:00-10:00 Phys 02.114 Deutsch
12 Do. 09:00-11:00 Phys 02.120 Deutsch
13 Mo. 09:00-11:00 Phys 01.101 Englisch
14 Fr. 08:00-10:00 Phys 02.120 Deutsch
15 Fr. 08:00-10:00 Phys 02.116a Deutsch
16 Fr. 08:00-10:00 Phys __.101 Englisch
 17 Fr. 15:00-17:00 Phys 02.201b Deutsch

 


Übungsblätter

BlattAbgabeThema
1 17.04.2018 Zwangsbedingungen
2 24.04.2018 d'Alembert Prinzip, Lagrange-Gleichungen
3 04.05.2018  Eichinvarianz, Punkttransformation, geschwindigkeitsabhängige Potential
4 08.04.2018  Reibung, Lagrangemultiplikatoren, Wirkung
5 15.05.2018 Lagrangemultiplikatoren, Variationsprinzip
6 22.05.2018 Symmetrien und Erhaltungsgrößen
7 29.05.2018 Erhaltungsgrößen, Energiefunktion, Trägheitstensor
8 05.06.2018 Trägheitstensor
9 12.06.2018 Freier Kreisel, Euler-Winkel
10 19.06.2018 Schwerer Kreisel
11 27.06.2018 Hamilton-Funktion, Poisson-Klammern
12 03.07.2018 Kanonische Transformationen

 


Literatur

AutorTitelVerlag
H. Goldstein, J. Safko, and C. Poole Classical Mechanics
Pearson Education Limited; Auflage 3, 2013
F. Kuypers Klassische Mechanik
Wiley-VCH; Auflage 10, 2016
F. Scheck Theoretische Physik 1: Mechanik
Springer; Auflage 8, 2009
L. Landau, and J. Lifschitz Mechanik Europa-Lehrmittel; Auflage 14, 1997
W. Nolting Grundkurs Theoretische Physik 2: Analytische Mechanik
Springer Spektrum; Auflage 9, 2014