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Dieses Lehrbuch verfolgt ein doppeltes didaktisches Ziel: die Klassische Mechanik einerseits modern und methodisch sorgfältig darzustellen und andererseits Studierenden anhand von vielfältigen Beispielen die weitreichenden Anwendungsmöglichkeiten dieses Faches zu demonstrieren. Dazu werden bei den Herleitungen die verwendeten physikalischen Argumente ausführlich erläutert. Die mathematischen Berechnungen werden schrittweise begründet und leicht nachvollziehbar dargestellt. Zahlreiche Aufgaben mit vollständigen Lösungen, die einen effizienten Lösungsweg aufzeigen und auch die physikalische Interpretation der Ergebnisse enthalten, unterstützen die Studierenden bei der eigenständigen Beschäftigung mit dem Stoff.
Die Darstellung geht von klar definierten Ausgangspunkten (den Postulaten) aus und führt effektiv und transparent von den Grundsätzen zu den Anwendungen. Neben der Newton'schen Formulierung der Mechanik werden auch die Lagrange- und Hamilton-Varianten ausführlichbeschrieben. Die nicht-relativistische Mechanik und die Spezielle Relativitätstheorie werden einheitlich behandelt; dadurch werden die Parallelen, aber auch die Unterschiede klar erkennbar. Das Buch ist modular aufgebaut und methodisch kohärent. Es präsentiert die "Klassische Mechanik", die Studierende der Physik und verwandter Fächer typischerweise während ihres Bachelor-Studiums in Theorievorlesungen hören. Dadurch eignet es sich ausgezeichnet sowohl als flexibles Begleitbuch zu Vorlesungen auf verschiedenem Niveau als auch zum Selbststudium.
Sommario
1 Einführung und Motivation.- 2 Postulate und Gesetze der Newton'sch en Mechanik.- 3 Abgeschlossene mechanische Systeme.- 4 Teilsysteme.- 5 Spezielle Relativitätstheorie.- 6 Lagrange-Formulierung der Mechanik.- 7 Hamilton-Formulierung der Mechanik.- 8 Der starre Körper.- 9 Lösungen zu den Übungsaufgaben.- A Grundlösung der Laplace-Gleichung und A nwendungen.- B Wann sind räumlich begrenzte Umlaufbahnen geschlossen ?- C Das Leiterparadoxon.- D Lorentz-Bewegungsgleichung in der Analytischen Mechanik.- Liste der Symbole.- Literaturverzeichnis.- Index.
Info autore
Prof. Dr. Peter van Dongen ist Professor für die Theorie der Kondensierten Materie am Institut für Physik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Sein Forschungsgebiet ist die Vielteilchentheorie. Er hat langjährige Erfahrung mit der Gestaltung von Vorlesungen über Theoretische Physik, insbesondere auch über Mechanik. Ebenfalls bei Springer Spektrum erschienen sind seine Lehrbücher "Einführungskurs Mathematik und Rechenmethoden¿ sowie ¿Statistische Physik¿.
