Mechanik - Theoretische Physik I

Die Neuauflage deckt die klassischen Gebiete der Mechanik ab, angefangen bei der Kinematik eines Massenpunktes über die Newtonschen Bewegungsgleichungen bis zu den abstrakten Formulierungen der Mechanik (Lagrange 1. und 2. Art, Hamilton'sche Mechanik) und der Relativitätstheorie.

Inhaltsverzeichnis:

1 EINLEITUNG1.1 Experimentelle und Theoretische Physik1.2 Ziel der Theoretischen Physik1.3 Der Aufbau der Lehrbuchreihe Theoretische Physik1.4 Stellung der klassischen Mechanik innerhalb der Theoretischen Physik1.5 Gültigkeitsgrenzen der klassischen Mechanik1.6 Aufbau des Bands Theoretische Mechanik1.7 Modellebenen der Theoretischen Mechanik1.8 Lösung von Gleichungen2 KINEMATIK EINES MASSENPUNKTS2.1 Grundbegriffe der Kinematik2.2 Verschiedene Koordinatensysteme2.3 Rekonstruktion von Bewegungsgleichungen3 NEWTON'SCHE MECHANIK DES EINZELNEN MASSENPUNKTS3.1 Die Newton'schen Axiome3.2 Bewegung eines freien Massenpunkts3.4 Der Satz von der Erhaltung der mechanischen Energie3.5 Zentralkräfte. Drehmoment und Drehimpuls3.6 Die eingeschränkte Bewegung eines Massenpunkts. Dissipation3.7 Gleichgewicht des Massenpunkts. Das Prinzip der virtuellen Arbeit3.8 Das d'Alembert'sche Prinzip. Die formale Rückführung der Dynamik auf die Statik 3.9 Bewegte Bezugssysteme (Relativbewegung). Trägheitskräf te 4 ANWENDUNG DER NEWTON'SCHEN GRUNDGLEICHUNG AUF SPEZIELLE PROBLEME DER DYNAMIK EINES MASSENPUNKTS 4.1 Eindimensionale Bewegungen. Freier Fall aus großer Entfernung 4.2 Schwingungen 4.3 Bewegung eines Massenpunkts im Gravitationsfeld 5 NEWTON'SCHE MECHANIK VON PUNKTSYSTEMEN 5.1 Punktsysteme und darauf wirkende Kräfte 5.2 Impulssatz und Schwerpunktsatz 5.3 Der Drehimpuls eines Systems von Massenpunkten 5.4 Energiesatz 6 LAGRANGE-FORMULIERUNG DER MECHANIK 6.1 Das Prinzip der virtuellen Arbeit und das d'Alembert'sche Prinzip 6.2 Lagrange-Gleichungen 1. Art für Punktsysteme 6.4 Grundaufgabe der Variationsrechnung 6.5 Lagrange'sche Bewegungsgleichung 2. Art 7 DIE HAMILTON'SCHEN BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 7.1 Systeme mit einer Lagrange-Funktion (einem kinetischen Potential) 7.2 Hamilton-Funktion. Kanonische Gleichungen 7.3 Physikalische Bedeutung der Hamilton-Funktion 7.4 Beispiele 7.5 Poisson-Klammern 7.6 Erhaltungssätze. Zyklische Variable 7.8 Liouville-Gleichung. Bewegung im Phasenraum 7 .9 Hamilton-Jacobi'sche partielle Differentialgleichung 7.10 Periodische Bewegung. Wirkungs- und Winkelvariable 7.11 Reguläre und Irreguläre Bewegung konservativer Systeme8 MECHANIK DES STARREN KÖRPERS 8.1 Definition und Freiheitsgrade des starren Körpers 8.2 Koordinatensysteme und Bewegung eines starren Körpers 8.3 Kinetische Energie des starren Körpers. Trägheitstensor 8.4 Drehimpuls und Drehmoment. Bewegungsgleichungen eines starren Körpers 8.5 Energie- und Drehimpulssatz des kräftefreien Kreisels 8.6 Die Bewegungsgleichungen eines in einem Punkt festgehaltenen Körpers 8.7 Diskussion von Sonderfällen 9 RELATIVITÄTSTHEORIE

Rezension:

"Ich nutze seit dem Erscheinen der ersten Auflage die Lehrbuchreihe "Theoretische Physik" in meinen Vorlesungen (...). Dass in der Neuauflage der Reihe das Zusatzmaterial jetzt auch in Python vorliegt, empfinde ich als besonderen Gewinn."Prof. Dr. Wolf Gero Schmidt (10.05.2021)