Grundlagen der Experimentalphysik I (LB-Technik)
Fundamentals of Experimental Physics I

Modul PH9101

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

PH9101 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.

  • Module der Physik für Lehramtsstudierende

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 60 h 4 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH9101 ist Hristo Iglev.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Mechanik:

  • Einführung, Einheiten, Messfehler
  • Koordinatensysteme, Kinematik
  • freier Fall, Bewegung in 3D, Kreisbewegung, Überlagerung von Bewegungen, Newtonsche Axiome, Impuls, träge und schwere Masse
  • Fadenpendel, Überlagerung von Kräften, Reibungskräfte, Zentripetalkraft, Federkraft, Gravitationskraft, Bezugssysteme, Scheinkräfte

Hydrostatik und Hydrodynamik:

  • Flüssigkeiten und Gase, Druck, Pascalsches Prinzip, Kompression von Flüssigkeiten und Gasen
  • Auftrieb, Oberflächenspannung, Strömende Flüssigkeiten, Kontinuitätsgleichung, Bernoulligleichung, Torricellisches Gesetz
  • reale Flüssigkeiten, Viskosität, Strömung einer viskosen Flüssigkeit durch ein Rohr, Hagen-Poiseuille

Thermodynamik:

  • Grundlagen, Stoffmenge, Temperatur, Wärme, ideales Gas, Geschwindigkeitsverteilung, Brownsche Bewegung, Zustandsänderungen
  • 1. Hauptsatz, Isotherme, Adiabate, Isochore
  • Wärmekraftmaschinen, Carnot-Prozess, Wirkungsgrad, Stirling-Motor, Wärmeerzeugung, Wärmepumpe, Otto-Motor
  • reversible bzw. irreversible Prozesse, Entropie, 2. Hauptsatz, Temperatur-Nullpunkt
  • reale Gase, Phasendiagramme, Phasenübergänge
  • Wärmetransport, Konvektion, Wärmeübergang, Wärmeleitung, Wärmedurchgang, Wärmestrahlung

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul ist der/die Studierende in der Lage:

  1. grundlegende Größen und Betrachtungen der klassischen Mechanik wiederzugeben
  2. die Grundgleichungen der Mechanik auf konkrete Probleme anzuwenden und zu lösen
  3. Grundlagen der Hydrostatik und Hydrodynamik zu beschreiben
  4. einfache Probleme der Strömungsmechanik quantitativ zu behandeln
  5. die Begriffe der Thermodynamik und die Hauptsätze zu erklären
  6. Kreisprozesse und Wärmekraftmaschinen zu behandeln
  7. Eigenschaften realer Gase sowie Phänomene des Wärmetransports nachzuvollziehen.

Voraussetzungen

keine

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Grundlagen der Experimentalphysik 1 (LB-Technik) Resconi, E.
Mitwirkende: Huber, M.Turcati, A.
Mittwoch, 15:00–16:30
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Präsentation, Filme, begleitende Vorführung von Experimenten

Medienformen

Vortragsfolien werden im Internet zur Verfügung gestellt

Literatur

  • Paul A. Tipler: "Physik", Spektrum Akademischer Verlag. Heidelberg
  • Halliday, Resnick, Walker: "Halliday Physik - Bachelor Edition", Wiley-VCH Verlag
  • P. Dobrinski, G. Krakau, A. Vogel: "Physik für Ingenieure", Teubner Verlag.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Das Erreichen der angestrebten Lernergebnisse muss in einer schriftlichen Klausur nachgewiesen werden.

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
Grundlagen der Experimentalphysik I (LB-Technik)
Mi, 1.3.2017, 13:30 bis 15:00 N 1179
bis 15.1.2017 (Abmeldung bis 22.2.2017)
Mo, 10.4.2017, 10:30 bis 12:00 Theresianum
bis 3.4.2017

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.