Experimental Physics for Engineering

Module PH9024

This module handbook serves to describe contents, learning outcome, methods and examination type as well as linking to current dates for courses and module examination in the respective sections.

Module version of WS 2015/6 (current)

There are historic module descriptions of this module. A module description is valid until replaced by a newer one.

available module versions
WS 2015/6WS 2012/3

Basic Information

PH9024 is a semester module in German language at Bachelor’s level which is offered in winter semester.

This Module is included in the following catalogues within the study programs in physics.

  • Service Modules for Students of other Disciplines

If not stated otherwise for export to a non-physics program the student workload is given in the following table.

Total workloadContact hoursCredits (ECTS)
120 h 75 h 4 CP

Responsible coordinator of the module PH9024 is Stephan Paul.

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

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

Learning Outcome

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.

Preconditions

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

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

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

Learning and Teaching Methods

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.

Media

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

Literature

  • 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)

 

Module Exam

Description of exams and course work

In a written exam of 90 minutes in the form of a multiple-choice test the learning outcome is checked using comprehension questions and calculation problems.

Exam Repetition

There is a possibility to take the exam in the following semester.

Current exam dates

Currently TUMonline lists the following exam dates. In addition to the general information above please refer to the current information given during the course.

Title
TimeLocationInfoRegistration
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)

Condensed Matter

When atoms interact things can get interesting. Fundamental research on the underlying properties of materials and nanostructures and exploration of the potential they provide for applications.

Nuclei, Particles, Astrophysics

A journey of discovery to understanding our world at the subatomic scale, from the nuclei inside atoms down to the most elementary building blocks of matter. Are you ready for the adventure?

Biophysics

Biological systems, from proteins to living cells and organisms, obey physical principles. Our research groups in biophysics shape one of Germany's largest scientific clusters in this area.