Einführung in die Theoretische Physik

Dies ist eine Einführung in die Theoretische Physik in mehreren Teilen. Sie soll Studienanfän­gern das Leben etwas erleichtern und Interessierten einen fundierten Einblick in die Grundlagen der Theoretischen Physik ermöglichen.

Das Studium der Theoretischen Physik setzt etliche Kenntnisse voraus: Experimentalphysik und Analysis von Gymnasialniveau, Vektoralgebra, Vektoranalysis und einfache Differentialglei­chungen. Es wird hier zwar einiges von dem genannten Stoff kurz wiederholt, und es werden Erläuterungen zum leichteren Verständnis gegeben, aber dies kann und soll kein Ersatz für grundlegende Kenntnisse sein. Theoretische Physik kann nicht voraussetzungslos vermittelt werden.

 

2.0 Was ist Theoretische Physik?

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2.1 Kinematik

In der Kinematik geht es um grundlegende Vorgänge und Begriffe im Zusammenhang mit der Bewegung von Körpern: um Verschiebung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, gleichförmige Bewegung, gleichmäßig beschleunigte Bewegung, um Bewegungen auf gekrümmten Bahnen  und natürlich um die mathematische Behandlung der entsprechenden physikalischen Vorgänge und Größen.

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2.2 Dynamik

Der Gegenstand der Dynamik ist die Bewegung von Körpern unter der Wirkung einer Kraft. Dabei gehört es zu den Grundaufgaben der Dynamik, den Begriff »Kraft« und andere Begriffe zunächst einmal zu definieren. (Zur systematischen Grundlegung der Dynamik siehe auch den Artikel »Trägheit, Masse, Kraft« auf dieser Website.) 

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2.3 Schwingbewegungen

Eine Bewegung, deren Ablauf sich in gleicher oder sehr ähnlicher Form periodisch wiederholt, heißt Schwingbewegung (kurz auch: Schwingung). Zu ihrer Beschreibung sind bestimmte mathematische Funktionen notwendig, die zu Beginn dieser Abhandlung vorgestellt werden.

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2.4 Mechanik realer Körper

Nun wird die Mechanik wirklichkeitsnäher: Wir wenden die an idealen Massenpunkten gewonnenen Ergebnisse auf reale Körper an.

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2.5 Mechanik starrer Körper

Ein starrer Körper ist ein System von Massenpunkten, deren Entfernungen voneinander konstant sind. Wir sehen also ab von Deformationen des Körpers und von Schwingungen der Massenpunkte (Atome, Moleküle), wie sie bei realen Körpern stets vorhanden sind. Der „starre Körper“ ist also auch eine der so nützlichen Abstraktionen und Idealisierungen der Theoretischen Physik.

 

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2.6 Mechanik flüssiger und gasförmiger Körper

Mechanik flüssiger und gasförmiger Körpe
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2.7 Elektrostatik

In der Elektrostatik geht es um die Wirkungen ruhender elektrischer Ladungen.

 

 

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2.8 Der elektrische Strom - Wesen und Wirkungen

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Der elektrische Strom II.pdf
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Der elektrische Strom IV.pdf
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2.9 Thermodynamik

In der Thermodynamik geht es um das Verhalten von Körpern bei Temperaturänderung, bei Gasen auch bei Druckänderungen.

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2.10 Trägheit, Masse, Kraft - Eine systematische Grundlegung der Dynamik

Trägheit, Masse, Kraft - Eine systematis
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2.11 Relativistische Mechanik

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