SKRIPT Experimentalphysik E1 - Mechanik, Schwingungen und Wellen Dozent Prof. Dr. Joachim Rädler Vorlesung 13. Okt.08

Inhalte der Vorlesung * Mechanik eines Massepunktes Bewegungen, Kräfte, Drehbewegungen, Impuls, Energie, Spezielle Relativitätstheorie * Systeme von Massepunkten, Dynamik starrer Körper * Hydrostatik, Hydrodynamik * Schwingungen und Wellen, Akustik Literaturangaben: Die Vorlesung orientiert sich an folgenden Werken: W. Demtröder, Experimentalphysik 1, Springer Lehrbuch P. A. Tipler, Physik, Spektrum Akad. Verlag The Feynman Lectures on Physics, Vol.1, Addison Wesley Walther Levine, MIT Open Courseware Für die Klausur werden die Inhalte von "Demtröder, Experimentalphysik I zugrunde gelegt. Weitere Literaturempfehlungen: D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Physik Bachelor Edition, Wiley-VCH D.C. Giancoli, Physics for Scientists & Engineers Meschede: Gerthsen Physik, Springer Verlag Bergmann, Schäfer : Lehrbuch der Experimentalphysik“ R.W. Pohl „Mechanik, Akustik und Wärmelehre“

Zum Übungsbetrieb: Der Besuch der Übungen ist verpflichtend. Es werden jede Woche Übungsblätter zur Bearbeitung daheim (oder in Gruppen) ausgegeben. Die Lösungen der Übungsblätter werden in den Übungsgruppen besprochen. In den Übungsgruppen werden weitere "Anwesenheitsaufgaben" ausgeteilt, die in den Übungsstunden ad hoc bearbeitet werden. Die Anwesenheitsaufgaben haben die Qualität von Klausuraufgaben.

Weitere Informationen auf der Homepage der Vorlesung http://www.softmatter.physik.uni-muenchen.de/tiki-index.php?page=E10809

1. Einleitung 1.1. Was ist Wissenschaft ? Feynman (1918-1988), einer der großen Physiker des 20. Jahrhunderts (Nobelpreis für die Quantenelektrodynamik QED 1965) definierte Wissenschaft folgendermaßen:

1.2 Zur Methode der Physik

Eine Theorie gilt nur solange als "wahr" wie sie nicht durch ein Experiment widerlegt wurde. 1.3 Die physikalische Messung

Eine Messung ohne Angabe des Fehlers ist sinnlos ! Messungen verlangen kritische Prüfung. Galilei war erstmals bemüht in einem Experiment ideale Messvoraussetzungen zu schaffen (Reibung, genaue Uhren etc.) Die menschlichen Sinnesorgane sind für physikalische Messungen nur bedingt verlässlich VERSUCH Optische Täuschungen VERSUCH Rot/Grün Täuschung

2. Die physikalischen Basisgrößen 2.1 Basisgrößen

Physikalische Messungen sind ein zahlenmäßiger Vergleich mit einem Normal. Eine physikalische Größe besteht aus Maßzahl und Maßeinheit. Rechnen mit physikalischen Größen 2.2 Abgleitete Größen

2.3 Dimensionsanalyse (siehe Tipler)

Die Konsistenz der Dimension ist eine notwendige, aber natürlich nicht hinreichende Bedingung für die Gültigkeit einer physikalischen Formel.

2.3 Größenordnungen

Die Wahl einer Einheit ist häufig aus praktischen Überlegungen an das jeweils untersuchte System angelehnt:

Astronomische Längeneinheiten Lichtjahr: Entfernung, die Licht in einem Jahr zurücklegt

FILM: The Powers of Ten Unser physikalisch erfassbares Universum umfasst 40 Größenordnung! 2.5 Historisches zu den MKS Einheiten