Physik (MSE)
Physics (MSE)

Modul PH9021

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.

Modulversion vom WS 2016/7 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2016/7SS 2011

Basisdaten

PH9021 ist ein Jahresmodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Exportmodule für Studierende anderer Fachrichtungen

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)
270 h 120 h 9 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH9021 ist Peter Müller-Buschbaum.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Das Modul vermittelt die Grundlagen der Experimentalphysik und gehört somit zur naturwissenschaftlichen Grundausbildung in den Ingenieurwissenschaften. Die Vorlesung deckt zusammen mit Teil II die folgenden Kapitel ab:

Einleitung, Messgrößen, Koordinatensystems.
Beschreibung von Bewegungen.
Die Newtonschen Bewegungsgesetze.
Kräfte und Bezugssystems.
Arbeit und Energie.
Ausgedehnte Körper und Impuls.
Deformierbare Körper
Hydrostatik und Hydrodynamik
Schwingungen und Wellen.
Akustik.
Geometrische und Wellenoptik, Licht, optische Geräte.
Elektrostatik, Ströme, Elektrodynamik.
Magnetismus, Induktion.
Gastheorie, Statistische Mechanik, Brown’sche Bewegung, Diffusion.
Wärme und Wärmekraftmaschinen.

Lernergebnisse

Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage:

  1. allgemeine Grundlagen bezüglich der Methodik und von Messvorgängen in der Physik zu kennen,
  2. die Bewegung von Massepunkten zu berechnen,
  3. mit den Konzepten von Kraft, Arbeit, Energie und Impuls umgehen zu können,
  4. die Dynamik starrer Körper zu berechnen,
  5. die Grundlagen der Hydrostatik und Hydrodynamik anwenden zu können,
  6. Schwingungen und Wellen zu berechnen,
  7. die Grundlagen der Akustik anzuwenden,
  8. die Grundlagen der geometrischen Optik und Wellenoptik anzuwenden,
  9. ausgewählte optische Geräte und deren Funktion zu kennen,
  10. Gesetzmäßigkeiten der Elektrostatik und Elektrodynamik zu berechnen,
  11. die Grundlagen des Magnetismus anzuwenden,
  12. die Eigenschaften von Gasen zu kennen sowie deren Verhalten zu berechnen,
  13. die Grundlagen der Wärmetheorie anzuwenden und
  14. ausgewählte Wärmekraftmaschinen zu berechnen.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse der Physik und Mathematik (Gymnasium)

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vorlesung: Frontalunterricht mit Demonstrationsexperimenten
Übung: Der Vorlesungsstoff wird mittels Übungen vertieft. Dort werden die Lösungen der Übungsaufgaben erarbeitet und präsentiert, die auf die schriftliche Klausur vorbereiten sollen. Die Übung bietet die Gelegenheit zur Diskussion und weitergehende Erläuterungen zum Vorlesungsstoff.
Sprechstunde: Klärung weiterführender Fragen zur Vorlesungsinhalten in Einzelgesprächen mit Dozentin

Medienformen

Präsentation bzw. Tafelanschrieb,
Demonstrationsexperimente (Erklärungen zum Download),
Beispielvideos,
Vorlesungsmitschrift zum Download,
Übungsaufgaben (Fallbeispiele) und Lösungen zum Download

Literatur

Paul A. Tipler, Physik für Wissenschaftler und Ingenieure
Wolfgang Demtröder, Experimentalphysik
Ekbert Hering, Rolf Martin, Martin Stohrer, Physik für Ingenieure

 

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine schriftliche Klausur von 90 Minuten Dauer statt. Darin wird exemplarisch das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe durch Rechenaufgaben und Verständnisfragen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Aufstellen und Lösen der Bewegungsgleichung eines Massepunktes unter Einfluss verschiedener Kräfte.
  • Berechnung von Schwingungszuständen.
  • Bestimmung von optischen Abbildungen.
  • Berechnung von Ladungsverteilungen oder elektrischen Schaltungen.
  • Berechnung des Wirkungsgrades einer Wärmekraftmaschine.

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Physik (MSE)
Fr, 23.2.2018, 13:30 bis 15:00 102
bis 15.1.2018 (Abmeldung bis 16.2.2018)

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.