Rechenmethoden zur Physik

Hier gibt es die Zusammenfassungen der Vorlesung abschnittsweise als PDF-Datei zum Download.

Hierzu aber gleich eine Warnung: Dies ersetzt weder die Teilnahme an der Vorlesung noch die eigenständige Auseinandersetzung mit dem Stoff unter Zuhilfenahme zusätzlicher Literatur!

	Kapitel	Summary
1.	Vektoren Grundlagen - Rechenregeln - Produkte von Vektoren
2.	Matrizen Grundlagen - Definitionen und Rechenregeln - Matrixmultiplikation - Determinante - Inverse Matrix
3.	Krummlinige Koordinatensysteme Grundlagen - Polarkoordinaten - Zylinderkoordinaten - Kugelkoordinaten - Physikalische Anwendungen
4.	Differentiation Grundlagen - Funktionen mehrerer Variablen - Vektorielle Diff. eines Skalarfeldes - Vektorielle Diff. eines Vektorfeldes - Differentialop. in krummlinigen Koordinaten
5.	Integration Grundlagen - Funktionen mehrerer Variablen - Kurvenintegrale - Flächenintegrale - Integralsätze
6.	Differentialgleichungen Grundlagen - Lineare Dgls. erster Ordnung

Wir organisieren insgesamt 5 Übungsgruppen an den folgenden Terminen:

Gruppe	Termin	Raum	Betreuer/in	Kommentar
A	Mi. 9:50-11:30	S1 02/34	Thomas Hüther
B	Mi. 9:50-11:30	S1 03/161	Svenja Greif
C	Fr. 13:30-15:10	S2 07/109	Jonas Braun
D	Fr. 13:30-15:10	S1 02/331	Stefan Alexa
E	Fr. 13:30-15:10	S1 15/127	Hannah Yasin

 

Hier finden Sie die Aufgabenblätter zu den Übungen. Die Musterlösungen werden in der jeweils folgenden Woche bereitgestellt.

Datum	Titel	Aufgaben	Lösung
13. April	1. Übung Vektoren
20. April	2. Übung Produkte von Vektoren
27. April	3. Übung Matrizen (Hausübung zur Abgabe in der Woche vom 4. Mai)
4. Mai	4. Übung Determinanten, Inverse, Krummlinige Koordinaten
11. Mai	5. Übung Zylinderkoordinaten, Kugelkoordinaten, Ableitung von Vektoren, Partielle Ableitung (Hausübung zur Abgabe in der Woche vom 18. Mai)
18. Mai	6. Übung Äquipotentiallinien, Partielle Ableitungen, Gradienten
25. Mai	7. Übung Vektorfelder, Divergenz, Rotation, Tangentialebenen
1. Juni	8. Übung Skalar- und Vektorfelder, Kugelkoordinaten, Elektrostatisches Potential (Hausübung zur Abgabe in der Woche vom 8. Juni)
8. Juni	9. Übung Differentialoperatoren in krummlinigen Koordinaten, Polarkoordinaten, Geschwindigkeitsfeld, Elliptische Koordinaten
15. Juni	10. Übung Intrgration - Fläche zwischen zwei Kurven - Volumenintegrale - Rotationskörper
22. Juni	11. Übung Kurvenintegrale - Kraftfelder und Arbeit - Komet (Hausübung zur Abgabe in der Woche vom 29. Juni)
29. Juni	12. Übung Flächenintegrale - Fluss eines Feldes - Stokes'scher Satz - Gauß'scher Satz
6. Juli	13. Übung Klassifizierung von Differentialgleichungen - Trennung der Variablen - Luftdruck - Variation der Konstanten

Es gibt eine ganze Reihe sehr guter Lehrbücher zu mathematischen Methoden in der Physik. Sie haben daher die Möglichkeit, ein Ihrem Geschmack entsprechendes Buch auszuwählen. Hier einige Empfehlungen, die im TU-Netz auch kostenlos als E-Book verfügbar sind:

• S. Großmann - Mathematischer Einführungskurs für die Physik
  Springer (2012) - E-Book
• M. Kallenrode - Rechenmethoden der Physik
  Springer (2005) - E-Book
• M. Otto - Rechenmethoden für Studierende der Physik im ersten Jahr
  Spektrum (2011) - E-Book
• S. Hassani - Mathematical Methods For Students of Physics and Related Fields
  Springer (2009) - E-Book

Es gibt ein bewährtes Skript zur Vorlesung 'Rechenmethoden' von Prof. Jochen Wambach, das hier als ergänzende Literatur verfügbar ist:

• J. Wambach - Skript zur Vorlesung 'Rechenmethoden zur Physik'
  WS 2004/05 - PDF-File