Physik für Studierende der Ingenieur- und Naturwissenschaften

1. Einleitung
1.1 Historischer Abriss der klassischen Mechanik
1.2 Modelle und Systeme
1.3 Bedeutung der Mechanik

2. Mathematische Grundlagen
2.1 Vektoren und lineare Algebra
2.2 Komplexe Zahlen
2.3 Differentialrechnung
2.4 Integralrechnung
2.5 Differentialgleichungen
2.6 Übungsaufgaben

3. Physikalische Grundlagen
3.1 Internationales Einheitensystem
3.2 Messfehler und Fehlerrechnung
3.3 Das Fehlerfortpflanzungsgesetz von Gauß
3.4 Übungsaufgaben

4. Kinematik des Massenpunktes
4.1 Beschreibung von Bewegung: Die Bahnkurve
4.2 Geschwindigkeit
4.3 Beschleunigung
4.4 Kreisbewegung
4.5 Das Relativitätsprinzip
4.6 Die Galilei-Transformation
4.7 Übungsaufgaben

5. Dynamik des Massenpunktes
5.1 Die Newtonschen Axiome
5.2 Kräfte
5.3 Energie und Arbeit
5.4 Die Kreisbewegung
5.5 Mechanik in bewegten Bezugssystemen
5.6 Gravitation

6. Spezielle Relativitätstheorie

6.1 Lorentz-Transformation
6.2 Elektrodynamik
6.3 Relativistische Effekte
6.4 Differentialgeometrie
6.5 Tensoren
6.6 Raumzeit und Vierervektoren
6.7 Übungsaufgaben

7. Schwingungen
7.1 Harmonischer Oszillator
7.2 Erzwungene Schwingungen
7.3 Resonanz
7.4 Wellen in einer Dimension
7.5 Wellen in mehreren Dimensionen
7.6 Beispiel: Elektromagnetische Phänomene
7.7 Übungsaufgaben

8. Mechanik von Punktsystemen
8.1 Starrer Körper
8.2 Rotationsbewegungen
8.3 Kräfte und ausgedehnte Körper
8.4 Reale Körper
8.5 Übungsaufgaben

9. Mechanik in Fluiden
9.1 Ruhende Fluide
9.2 Grenzflächenphänomene
9.3 Stoßwellen
9.4 Bewegte Fluide
9.5 Navier-Stokes-Gleichungen
9.6 Übungsaufgaben

10. Mechanik der Kontinua
10.1 Spannung und Dehnung
10.2 Verzerrungen
10.3 Bilanzgleichungen
10.4 Der linear elastische Festkörper
10.5 Materialgleichungen
10.6 Viskoelastizität und Plastizität
10.7 Finite Elemente
10.8 Numerische Methoden
10.9 Übungsaufgaben

11. Prinzipien der Mechanik
11.1 Zwangsbedingungen
11.2 Prinzip von d'Alembert
11.3 Lagrange-Funktion
11.4 Hamilton-Funktion
11.5 Übungsaufgaben

12. Literaturverzeichnis