Experimentalphysik für Maschinenwesen
Experimental Physics for Engineering

Modul PH9024

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 2015/6 (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 2015/6WS 2012/3

Basisdaten

PH9024 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau das im Wintersemester 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)
120 h 75 h 4 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH9024 ist Stephan Paul.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Mechanik

  • Kräfte
  • Gravitationskraft
  • Scheinkräfte
  • Rotierende Systeme
  • Arbeit
  • Energie
  • Leistung
  • Anwendung von Erhaltungssätzen
  • Aero- und Hydrostatik
  • Grundgleichungen der Strömungslehre
  • Schwingungen
  • Wellen

Optik

  • Einführung
  • Erzeugung von Licht
  • Licht als elektromagnetische Welle
  • Reflexion und Brechung
  • Dispersion
  • Farbzerlegung im Prisma
  • Regenbogen
  • Farbaddition
  • Polarisation
  • Absorption von Licht
  • Geometrische Optik
  • Optische Abbildungen
  • Optische Täuschungen
  • Wellenoptik

Elektrizitätslehre und Magnetismus

  • Elektrostatik
  • Ohmsches Gesetz
  • Widerstandsnetzwerke
  • RC-System
  • Magnetismus
  • Wechselstromkreise

Radioaktivität und Zerfälle von Kernen

  • Aufbau von Atomkernen
  • Isotopentafel
  • Massen und Radien von Kernen
  • Kernzerfälle (alpha, beta, gamma)
  • Radioaktives Zerfallsgesetz
  • Radiocarbonmethode
  • Strahlenbelastung
  • Reichweite von Strahlung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls haben die Studierenden einen breiten Überblick über die klassische Physik und einen ersten Einblick in die moderne Physik. Sie verstehen die Arbeitsweise von Physikern, die Definition der wesentlichen physikalischen Größen (Kräfte, Potentiale, Ströme, etc.), die wichtigsten physikalischen Gesetze und deren Bedeutung in Natur und Technik. Sie können physikalische Prozesse sowohl qualitativ wie auch mathematisch-quantitativ beschreiben und die Gesetze auf physikalische Problemstellungen anwenden. Sie sind in der Lage, sich die wissenschaftlichen Grundlagen für viele Bereiche der modernen Ingenieurwissenschaften zu erarbeiten.

Voraussetzungen

  • Grundlagen der Differential- und Integral-Rechnung
  • Grundlagen der Vektoralgebra
  • Komplexe Zahlen

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 5 Experimentalphysik für Maschinenwesen Paul, S.
Mitwirkende: Friedrich, J.
Donnerstag, 16:00–18:00
Freitag, 10:00–11:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

In der Vorlesung werden auf Folien die Definition der wesentlichen physikalischen Größen und die theoretischen Grundlagen wichtiger Prozesse präsentiert. Durch die Vorführung von Versuchen und Videos erhalten die Studierenden einen direkten Eindruck und ein anschauliches Bild von diesen Prozessen. Wichtige quantitative Zusammenhänge werden hergeleitet. Die Anwendung der physikalischen Gesetze auf physikalische Problemstellungen werden in der Übung durch Vorrechnen und Diskutieren konkreter Rechenaufgaben gezeigt.

Medienformen

  • Vorlesung mit Tablet-Computer und Beamer
  • Videos und Folien
  • Life-Vorführung von Experimenten
  • PDF-Kopie der Vorlesung als Skript im Internet

Literatur

  • Ekbert Hering und Rolf Martin: Physik für Ingenieure (Springer-Lehrbuch) (als pdf  in der TUM Bibliothek verfügbar)
  • Jenny Wagner und Paul A. Tipler: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure (als Ebook und pdf  in der TUM Bibliothek verfügbar)
  • Christian Thomsen: Physik für Ingenieure für Dummies
  • Peter Müller-Buschbaum: Physik 1 für Maschinenwesen (Skriptum - als pdf vom Moodle-Portal aus dem Verzeichnis "Skripten und Handouts" "download"bar)
  • Jearl Walker, Robert Resnick and David Halliday, Fundamentals of Physics Publisher: John Wiley & Sons (wenig Formeln... amerikanisches Lehrbuch - als Ebook online lesbar)
  • Wolfgang Demtröder: Physik 1-4 (Springer Lehrbuch)

 

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung von 90 Minuten Dauer in Form des Multiple-Choice-Verfahrens wird das Erreichen der Lernergebnisse anhand von Verständnisfragen und Rechenbeispielen überprüft.

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 Experimentalphysik für Maschinenwesen
Mo, 13.2.2017, 13:30 bis 15:00 MW: 0001
MW: 1801
Physik I: 2501
MW: 2001
00.02.001
MI: 00.02.001
bis 15.1.2017 (Abmeldung bis 6.2.2017)

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