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Grundkurs Theoretische Physik 1 Klassische Mechanik und mathematische Vorbereitungen 11th Edition by Wolfgang Nolting ISBN 9783662575840 3662575841

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Cover image: Grundkurs Theoretische Physik 1
Product details:
ISBN 10: 3662575841
ISBN 13: 9783662575840
Author: Wolfgang Nolting

Die beliebte Lehrbuchreihe zur Theoretischen Physik deckt in sieben Bänden alle für den Bachelor-/Masterstudiengang maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nötige theoretische-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Der erste Band behandelt die klassische Mechanik, wie sie im ersten Studiensemester vermittelt werden kann. Es wird lediglich die übliche Schulmathematik vorausgesetzt. Weitergehende mathematische Hilfsmittel werden zu Beginn eingeführt und ausführlich erläutert.Die vorliegende 11.Auflage wurde dazu genutzt eine Vielzahl von  Korrekturen auszuführen und so das Verständnis zu verbessern. Die bekannte übersichtliche Darstellung ermöglicht einen schnellen Zugriff auf den Lehrstoff..
 

Grundkurs Theoretische Physik 1 Klassische Mechanik und mathematische Vorbereitungen 11th Edition Table of contents:

1. Einleitung und Grundbegriffe

  • Was ist theoretische Physik?
  • Mathematische Methoden in der Physik
  • Vektor- und Tensorrechnung
  • Dimensionale Analyse und Skalierung

2. Kinematik

  • Bewegungen im Raum
  • Translation, Rotation und Schwingung
  • Kinematische Grundgrößen: Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung
  • Der Zusammenhang zwischen verschiedenen Koordinatensystemen
  • Kinematik im kartesischen und zylindrischen Koordinatensystem

3. Dynamik

  • Newtonsche Gesetze der Bewegung
  • Beschleunigung und Kräfte
  • Impuls und Energie
  • Arbeit, Leistung und Arbeitssatz
  • Anwendungen der Newtonschen Mechanik: freie und gebundene Bewegungen
  • Zentripetalkraft und Kreisbewegung

4. Bewegung von Teilchen

  • Ein Teilchen in einem konservativen Kraftfeld
  • Gravitationskraft und andere fundamentale Kräfte
  • Potentielle Energie und das Konzept des konservativen Systems
  • Energieerhaltungssatz
  • Bewegungsgesetze in konservativen Feldern

5. Systeme von Teilchen

  • Schwerpunktsbewegung
  • Trägheitsmoment und Rotation von starren Körpern
  • Bewegung des Schwerpunkts eines Systems
  • Impuls- und Energieerhaltung in Mehrteilchensystemen
  • Kollisionen und elastische sowie inelastische Stöße

6. Schwingungen und Wellen

  • Harmonische Schwingungen: Federn und Pendel
  • Erzwungene Schwingungen und Resonanz
  • Wellenausbreitung: Grundlagen der Wellentheorie
  • Schallwellen und mechanische Wellen in Medien

7. Arbeit und Energie

  • Definition von Arbeit und Energie
  • Die Erhaltung der Energie
  • Mechanische Arbeit und die Verbindung zur Energie
  • Kinetische und potentielle Energie in verschiedenen Systemen

8. Lagrange-Mechanik

  • Einführung in die Lagrange-Gleichungen
  • Prinzip der virtuellen Arbeit
  • Lagrange-Gleichungen für zentrale Kraftfelder
  • Anwendung auf das Zwei-Körper-Problem
  • Erhaltungssätze und Symmetrien in der Lagrange-Mechanik

9. Hamilton-Mechanik

  • Kanonische Transformationen
  • Hamiltonsche Gleichungen
  • Hamiltonsche Formulierung der klassischen Mechanik
  • Anwendung der Hamilton-Mechanik auf komplexe Systeme

10. Nichtlineare Systeme und Chaos

  • Störungen und chaotisches Verhalten in dynamischen Systemen
  • Bifurkationen und das Übergangsverhalten
  • Lorenz-Gleichungen und Chaos-Theorie

11. Mathematische Methoden der Mechanik

  • Lineare Algebra in der Mechanik
  • Differentialgleichungen und ihre Lösungen
  • Symmetrieoperationen und ihre Bedeutung
  • Transformationen und Koordinatenwechsel in der Mechanik
  • Variationsprinzipien in der Physik

12. Spezielle Anwendungen und Beispiele

  • Kepler’sche Gesetze und Himmelsmechanik
  • Newtonsche Gesetze in der Astrophysik
  • Mechanische Systeme mit Dämpfung und Reibung
  • Anwendung auf Alltagsphysik (Fahrzeuge, Maschinen)

13. Zusammenfassung und Ausblick

  • Wichtige Ergebnisse der klassischen Mechanik
  • Verbindungen zu anderen Bereichen der Physik
  • Ausblick auf weiterführende Themen der theoretischen Physik

14. Anhang

  • Mathematik und Formelsammlung
  • Hinweise zu weiterführenden Literaturquellen
  • Index

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