Kontinuumsmechanik
Continuum Mechanics

Modul PH1003 [ThPh BIO]

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH1003 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Die Gültigkeit des Moduls ist bis SS 2015.

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
300 h 90 h 10 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH1003 ist J. Leo van Hemmen.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  1. Kinematik deformierbarer Körper (Geschwindigkeitsfeld einer Flüssigkeit / Kontinuitätsgleichung / Bilanzgleichungen)
  2. Hydrodynamik (Viskosität/Reibungstensor / Grundgleichungen der Hydrodynamik / Bernoulli Gleichung / Liftkräfte auf bewegte Körper / Viskositätseffekte / Hohe Reynoldszahlen / Kleine Reynoldszahlen / Wellen)
  3. Elastizitätstheorie (Deformationstensor / Energiebilanz / Grundgleichungen der linearen Elastizitätstheorie / Elastische Wellen / Dünne Körper)

Lernergebnisse

Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage

  1. die Bedeutung der Erhaltungsgrößen, Bilanzgleichungen und Geschwindigkeitsfeldern zu kennen und die Zusammenhänge zu verstehen und die beschreibenden Größen für einfache Systeme zu berechnen
  2. die Grundlagen der Dynamik von Flüssigkeiten zu kennen
  3. den Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung zu beschreiben, die Bedingungen für das Auftreten beider Strömungsarten zu kennen und die dabei relevanten Größen zu berechnen.
  4. Die Grundlagen der Deformationstheorie elastischer Medien zu kennen und die Entstehung und Ausbreitung von Wellen zu verstehen und zu beschreiben
  5. die bei der Reduktion ausgedehnter Medien auf eine oder zwei Dimensionen auftretenden Phänomene zu kennen.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit, Diskussion

Medienformen

Vorlesungsskript, Übungsblätter, begleitende Internetseite

Literatur

* D.J. Acheson, Elementary fluid dynamics
* H. Stephani & G. Kluge, Theoretische Mechanik
* Landau/Lifshitz, Theory of Elasticity (Theoretical Physics 7)

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung werden die Lernergebnisse anhand von Fallbeispielen abgefragt.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.