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Modul 28-EP1_a Einführung in die Physik I/II

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte und Dauer

15 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

Die Studierenden lernen experimentell-phänomenologisch grundlegende Begriffe, Phänomene und Konzepte der klassischen Mechanik, Schwingungen und Wellen, Speziellen Relativitätstheorie und des Elektromagnetismus kennen. Sie sind in der Lage, Aufgaben aus diesen Bereichen selbständig zu lösen. Darüber kennen sie elementare Techniken experimentellen wissenschaftlichen Arbeitens und grundlegende Rechenmethoden und können diese anwenden. Sie sind in der Lage, (Mess-)Daten zu analysieren, adäquat grafisch darzustellen und kritisch zu diskutieren.

Lehrinhalte

Einführung in die Physik I:
Grundlegende Rechenmethoden der Mechanik: elementare Funktionen, Vektoren, Skalarfeld, Gradient, einfache Differentialgleichungen
Mechanik: Physikalische Größen, Kinematik eines Massepunktes, Impulserhaltung, Newtonsche Prinzipien, Kräfte, Kräftezerlegung, Arbeit, Leistung und Energie, Energieerhaltung, Drehimpuls, Drehmoment, Inertialsysteme und Scheinkräfte, Gravitation, Himmelsmechanik, Mechanik starrer Körper, Fluide, Reibung
Schwingungen und Wellen: Harmonische Schwingung, gekoppelte Pendel, Wellen, Stehende Wellen, Akustik

Fehlerrechnung und Datenanalyse:
Messfehler und Fehlerfortpflanzung, Auswertung und Darstellung von Messdaten

Einführung in die Physik II:
Grundlegende Rechenmethoden der Elektrodynamik: Divergenz, Rotation, Satz von Gauß, Satz von Stokes, Volumen- und Flächenintegrale
Elektro- & Magnetostatik: Coulombsches Gesetz, Feld und Potential einer Punktladung, Kondensatoren, Dielektrika, elektrischer Strom, Ohmsches Gesetz, Leitungsmechanismen, Widerstandsschaltungen, Magnetfeld, Lorentzkraft, Magnetfeld einer Spule, magnetische Erscheinungen in Materie
Elektrodynamik: Induktionsgesetz, Wechselstrom, Kirchhoffsche Regeln, Elektrischer Schwingkreis, Ampérsches Gesetz, Maxwell Gleichungen, Elektromagnetische Wellen, Antennen, Wellenleiter, Impedanz
Spezielle Relativitätstheorie: Lorenztransformation, Längenkontraktion und Zeitdilatation, Rel. Impuls, Masse und Energie

Empfohlene Vorkenntnisse

Vorkurs Physik

Notwendige Voraussetzungen

Erläuterung zu den Modulelementen

In diesem Modul sind zwei Prüfungen zu absolvieren. Die der Vorlesung "Einführung in die Physik I" zugeordnete Prüfungsleistung besteht aus einem Portfolio mit Abschlussprüfung, wo hingegen die der Vorlesung "Einführung in die Physik II" zugeordnete Prüfungsleistung die Form einer Klausur hat.
Das Portfolio mit Abschlussprüfung über die Vorlesungen "Einführung in die Physik I" und "Fehlerrechnung und Datenanalyse" sowie die dazugehörenden Übungen dient einer frühzeitigen Leistungsrückmeldung und somit den Studierenden als Orientierungshilfe für ein erfolgreiches Studium.

Modulstruktur: 1 SL, 2 bPr 1

Veranstaltungen

Titel Art Turnus Workload (Kontaktzeit + Selbststudium) LP2
1. Einführung in die Physik I Vorlesung WiSe 90h (60 + 30) 3 [Pr]
2. Fehlerrechnung und Datenanalyse Vorlesung WiSe 30h (20 + 10) 1
3. Übungen zu Einführung in die Physik I und Fehlerrechnung und Datenanalyse Übung WiSe 60h (30 + 30) 2
4. Einführung in die Physik II Vorlesung SoSe 90h (60 + 30) 3 [Pr]
5. Übungen zu Einführung in die Physik II Übung SoSe 60h (30 + 30) 2 [SL]

Studienleistungen

Veranstaltung Workload LP2
5. Übungen zu Einführung in die Physik II (Übung)

Für die Übungen zu der Vorlesung müssen wöchentlich in der Regel 4-6 Aufgaben bearbeitet und in den Übungsstunden vorgerechnet werden. Um diese Studienleistung erbringen zu können, ist ebenfalls eine Nachbearbeitung anhand von Physik-Lehrbüchern erforderlich. Die zu bearbeitenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.

siehe oben siehe oben
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
1. Einführung in die Physik I (Vorlesung)

Das Portfolio bezieht sich auf Übungsaufgaben zu den Veranstaltungen Übungen zu Einführung in die Physik I und Fehlerrechnung und Datenanalyse und enthält eine Abschlussprüfung. Die Übungsaufgaben werden veranstaltungsbegleitend und in der Regel wöchentlich gestellt. Sie ergänzen und vertiefen den Inhalt der Vorlesungen. Die Abschlussprüfung erfolgt in Form einer Abschlussklausur von in der Regel 2-3h.

Im Portfolio ist folgende Leistung zu erbringen:

  • Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben zur Einführung in die Physik I und Fehlerrechnung und Datenanalyse jeweils mit erkennbarem Lösungsansatz sowie die Mitarbeit in den Übungsgruppen zur Einführung in die Physik I (Die Studierenden liefern regelmäßig Beiträge zur fachlichen Diskussionen in der Übungsgruppe. In Betracht kommen insbesondere fachliche Kommentare und Fragen zu den vorgestellten Lösungsvorschlägen sowie zweimaliges Vorrechnen von Übungsaufgaben nach Aufforderung). Die Veranstalterin/der Veranstalter kann einen Teil der Übungsaufgaben durch Präsenzübungen ersetzen.
  • Nachweis einer ausreichenden Zahl korrekt gelöster Übungsaufgaben, die im Rahmen der Veranstaltung Übungen zu Einführung in die Physik I und Fehlerrechnung und Datenanalyse gestellt werden. Hierzu sind in der Regel 50% der im Semester für das Lösen der Aufgaben erzielbaren Punkte zu erreichen.
  • Bestehen der Abschlussprüfung. Die Abschlussprüfung bezieht sich auf den Inhalt der Vorlesung Einführung in die Physik I und der zugehörigen Übung.
Portfolio mit Abschlussprüfung 1 60h 2
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
4. Einführung in die Physik II (Vorlesung)

Klausur (ca. 2-3 Stunden) über "Einführung in die Physik II" (Vorlesung und Übungen).

Klausur 1 60h 2
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Variante Profil Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Biophysik 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Nanowissenschaften 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Physik 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Nebenfach (fw) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Kleines Nebenfach (fw) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.09.2017 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Biophysik 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Nanowissenschaften 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Physik 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Nebenfach (fw) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Kleines Nebenfach (fw) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019] Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Biophysik 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Nanowissenschaften 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] 1-Fach (fw) Physik 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] Nebenfach (fw) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] Kleines Nebenfach (fw) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) 1. zwei Semes­ter Pflicht
Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019] Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) 1. zwei Semes­ter Pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Frühere Version dieses Moduls

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe rechtes Menü).
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Modulelemente

Veranstaltungen

Studienleistungen

Prüfungen

Lehrangebot im eKVV

Lehrangebot im eKVV

Modullisten zeigen

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Biophysik

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Nanowissenschaften

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Physik

Physik / Bachelor: Nebenfach (fw)

Physik / Bachelor: Kleines Nebenfach (fw)

Physik / Bachelor of Science: Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule)

Physik / Bachelor: Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule)

Physik / Bachelor of Science: Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen)

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Biophysik [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Nanowissenschaften [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Physik [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor: Nebenfach (fw) [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor: Kleines Nebenfach (fw) [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor: Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) [FsB vom 15.08.2016 mit Änderungen vom 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Biophysik [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Nanowissenschaften [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Physik [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor: Nebenfach (fw) [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor: Kleines Nebenfach (fw) [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor: Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]

Physik / Bachelor of Science: Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) [FsB vom 01.04.2014 mit Änderungen vom 30.09.2016, 04.06.2018 und 16.09.2019]