Lehrver­anstaltung

PH2 - Physik 2


PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: PH2

Version: 5 | Letzte Änderung: 24.02.2021 16:19 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben

Langname Physik 2
Anerkennende LModule PH2_BaET
Verantwortlich
Prof. Dr. Karl Kohlhof
Professor Fakultät IME
Niveau Bachelor
Semester im Jahr Wintersemester
Dauer Semester
Stunden im Selbststudium 60
ECTS 5
Dozenten
Prof. Dr. Karl Kohlhof
Professor Fakultät IME
Voraussetzungen Funktionen (sin, cos, exp, ln)
Gleichungen und Gleichungssysteme (lineare, quadratische)
Analysis (Differential- und Integralrechnung)
Lineare Algebra (2-/3-dim. Vektorrechnung)
Differentialgleichungen
Komplexe Zahlen
Physikalische Grundbegriffe
Kinematik, Dynamik
Kräfte, Newtonsche Axiome
Arbeit, Energie, Energieerhaltung
Impuls, Impulserhaltung
Drehmoment, Drehimpuls
Schwingungen von Masse-Feder-Systemen (frei/angeregt, ungedämpft/gedämpft)
Unterrichtssprache deutsch
separate Abschlussprüfung Ja
Literatur
Tippler, Mosca; Physik (Springer Spektrum)
Giancoli; Physik Lehr- und Übungsbuch (Pearson)
Halliday, Resnick, Walker; Halliday Physik (Wiley-VCH)
Abschlussprüfung
Details
Schriftliche Klausur, nur im Einzelfall mündliche Prüfung, mit folgenden Elementen:
- Multiple-Choice und Zuordnungsfragen zur Abfrage grundsätzlicher Begriffe, Zusammenhänge und Analogien
- Freitext-Antworten zur Abfrage weitergehender Kenntnisse und dem Grundverständnis physikalischer Zusammenhänge
- Erstellung von Skizzen zur Prüfung des weitergehenden Verständnisses
- Anwendungsnahe Text-Aufgaben, zu deren Lösung das physikalische Probleme analysiert und reduziert, ein geeignetes Modell ausgewählt und mathematisch angewandt werden muss.
Mindeststandard
50 % der Fragen und Aufgaben richtig bearbeitet
Prüfungstyp
Schriftliche Klausur, nur im Einzelfall mündliche Prüfung, mit folgenden Elementen:
- Multiple-Choice und Zuordnungsfragen zur Abfrage grundsätzlicher Begriffe, Zusammenhänge und Analogien
- Freitext-Antworten zur Abfrage weitergehender Kenntnisse und dem Grundverständnis physikalischer Zusammenhänge
- Erstellung von Skizzen zur Prüfung des weitergehenden Verständnisses
- Anwendungsnahe Text-Aufgaben, zu deren Lösung das physikalische Probleme analysiert und reduziert, ein geeignetes Modell ausgewählt und mathematisch angewandt werden muss.

Lernziele

Kenntnisse
Mechanik
- Überlagerung von Schwingungen (Schwebungen)
- Wellen, Wellenausbreitung (longitudinal, transversal)
- Überlagerung von Wellen (Interferenzen), stehende Wellen

Optik
- Huygens-Fresnel-Prinzip
- Reflexion, Totalreflexion, Brechung, Beugung
- Dopplereffekt (klassisch)
- Geometrische Optik

Wärmelehre
- Kinetische Gastheorie, ideale Gase
- Wärmeausdehnung, absolute Temperatur
- Hauptsätze der Wärmelehre
- Thermodynamische Prozesse (isotherm, isobar, isochor, adiabatisch)

Fertigkeiten
Analogien erkennen und anwenden, z.B. mechanische / elektrische Schwingung
Bewegungsgleichungen aus Kräftebilanzen oder Energiebilanzen ableiten und anwenden
Wellenausbreitungsvorgänge beschreiben und erklären
Überlagerung harmonischer Wellen ableiten und stehende Wellen berechnen
Bernoulli-Gleichung anwenden und Zustandsgrößen des Fluids bestimmen
Thermomechanischer Zustandsgrößen (Druck, Volumen, Temperatur) aus den Hauptsätzen ableiten
Physikalische Problemstellungen analysieren, physikalische Modelle anwenden und berechnen
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung 2
Übungen (ganzer Kurs) 2
Übungen (geteilter Kurs) 0
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Vortragsfolien zur Vorlesung
Übungsaufgabensammlung mit Lösungen
Fragenkatalog für Vorbereitung auf die Klausur
Links auf Internetressourcen mit grundlegenden Informationen
Separate Prüfung
keine

Lernziele

Kenntnisse
Fehlerrechnung
- Systematische und zufällige Messabweichungen
- Absolue und relative Messabweichungen
- Graphische Bestimmung der Messabweichungen
- Rechnerische Bestimmung der Messabweichungen
- Fehlerstatistik (Verteilung, Mittelwert, Standardabweichung)
- Fehlerfortpflanzung

Demonstrationsversuch
- Mathematisches Pendel
Laborversuche
- Fallbeschleunigung
- Temperaturabhänggkeit von Widerständen
- Gedämpfte Drehschwingung
Online-Versuch
- Erzwungene Drehschwingung

Fertigkeiten
Versuchsaufbau analysieren, modifizieren und verifizieren
Messdaten aufnehmen und ein einfaches Protokoll erstellen
Fehlerrechnung durchführen und Messabweichung bewerten
Messdaten auswerten, beurteilen und mit Erwartung bzw. bekanntem Wert vergleichen
Bericht strukturiert erstellen
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Praktikum 1
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Unterlagen zur Praktikumseinführung inkl. Skript zur Fehlerrechnung
Hintergrundinformationen und Aufgabenbeschreibung für das Praktikum
Fragebogen zur Praktikumsvorbereitung
Separate Prüfung
Prüfungstyp
Projektaufgabe im Team bearbeiten (z.B. im Praktikum)
Details
Online-Eingangstest zur Kontrolle der Vorbereitung der Studierenden
Bewertung des Versuchsberichts
Mindeststandard
70 % des Online-Tests richtig
80 % der Messergebnisse richtig
80 % der Auswertung korrekt durchgeführt
Diskussion der Auswertung vorhanden

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