FB05 Physik

Lehrinhalte
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Methodik physikalischen Denkens und Problemlösens, wobei besonderer Wert auf Studieninhalte gelegt wird, die nicht bereits durch andere Veranstaltungen des Bauingenieur-Studiums adäquat abgedeckt werden, trotzdem aber Bezüge zum Bauwesen aufweisen. Die im Studienplan für die Studiengänge Bau- und Umweltingenieurwesen vorgesehenen Inhalte umfassen beispielhaft für das breite Gebiet der Physik folgende Themen:
[list=1]
[*]Maßeinheiten und Rechnen mit physikalischen Größen
[*]Thermodynamik
[*]Transporterscheinungen
[*]Klassische Wechselwirkungen: Gravitation - Elektrizität - Magnetismus
[*]Schwingungen und Wellen
[*]Grundlagen der Optik
[*]Grundlagen der Elektronik
[/list]
Zur Vorlesung, in der die verschiedenen Gebiete anhand von Experimenten vorgestellt werden, finden Übungen statt, in denen die Inhalte an Beispielen vertieft werden. Die Übungen ermöglichen eine intensive Vorbereitung auf die Klausur.

Literatur
Alle Physik-Lehrbücher, z.B.:
[b]Physik für Wissenschaftler und Ingenieure[/b] von Paul A. Tipler, Gene Mosca, Michael Basler und Renate Dohmen von Spektrum Akademischer Verlag

[b]Halliday Physik[/b]: Bachelor-Edition von Stephan W. Koch, David Halliday, Robert Resnick und Jearl Walker von Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

umfangreiches Nachschlagewerk:
[b]Physik für Ingenieure[/b] (Hering/Martin/Stohrer, Springer Verlag, Heidelberg)

Voraussetzungen
Grundkenntnisse der höheren Mathematik und der technischen Mechanik sowie übliche Abiturkenntnisse Physik. Letztere können (und sollten) anhand eines Physik Brückenkurses überprüft und gegebenenfalls erarbeitet werden. Informationen zum Brückenkurs erhalten Sie im moodle Kursraum. 

Erwartete Teilnehmerzahl
800

Weitere Informationen
Die Übungen zur Vorlesung sind eine Studienleistung. In ihnen werden die Themen der Vorlesung an Hand von Beispielaufgaben vertieft. Sie ermöglichen somit eine sehr gute Vorbereitung auf die Klausur.

[b]Anforderungen für Studienleistung [/b]
(Voraussetzung für eine erfolgreiche Teilnahme an der Abschlussklausur):

werden bei Vorlesungsbeginn bekannt gegeben


[b]Anforderung für Fachprüfung:[/b] Bestehen der Abschlussklausur (Mi, 26. Aug. 2019 09:00-12:00).

Für die Abschlussklausur (und die Übungsklausur) sind als [b]Hilfsmittel[/b]  zugelassen:
[list]
[*]1 Lehrbuch oder Formelsammlung Ihrer Wahl: z.B. Hering "Physik", Tipler "Physik", etc., das keine hinzugefügten Lösungswege enthalten darf. Auch keine Bücher die überwiegend eine Sammlung von Übungsaufgaben darstellen.
[*]1 handgeschriebene (!) eigene (!) Formelsammlung 1 Blatt Din A4, doppelseitig beschrieben. Keine Lösungswege für Übungsaufgaben.
[*]üblicher wissenschaftlicher Taschenrechner (keine Computeralgebra, CAS)
[*]dokumentenechter Stift
[/list]

Netzwerkfähige Geräte dürfen nicht zur Klausur mitgenommen werden.

Übertragungswege
Senderraum: S2 06 - 030
Empfängerraum: S1 01 - A04

Zusätzliche Informationen
Die Anmeldung zu den als Studienleistung verpflichtenden Übungen ist nur bis Dienstag, 23.04.2019 23:59 Uhr möglich.
Wenn Sie die [b]Studienleistung [/b]in den Vorjahren [b]bereits absolviert [/b]haben, ist eine [b]Teilnahme an den Übungen als Teil der Vorbereitung auf die Fachprüfung dennoch erwünscht und kann zum Erwerb eines Bonus für die Klausur genutzt werden, sofern Sie sich bis zum oben genannten Termin (23.04.2019 23:59 Uhr) registrieren lassen.[/b] Schreiben Sie in diesem Fall - und allen anderen Fällen in denen eine selbstständige Anmeldung nicht möglich ist - eine e-Mail unter Angabe der Übunggsruppe, zu der Sie angemeldet werden möchten, an [b]studienbuero@bauing.tu-darmstadt.de[/b].

Online-Angebote
moodle

Bearbeitet von:
Weitere Informationen sowie Vorlesungs- und Übungsmaterial, werden auf Moodle bereitgestellt.
Sie können Moodle mit ihrer TU-ID nutzen. Ein Einschreibeschlüssel ist für den Kurs nicht erforderlich.
[url]http://moodle.tu-darmstadt.de[/url]

Lehrinhalte
[b]Einordnung[/b]
Physik II ist Teil der Grundlagenvorlesung in Physik für Physikstudierende, Lehramtsstudierende und Studierende mit Nebenfächern Physik in Mathematik, Informatik oder anderen Fächern

[b]Themen[/b]
I. Mechanische Schwingungen und Wellen
[list]
[*]Schwingungen
[*]Wellen
[*]Akustik
[/list]
II. Elektrodynamik
[list]
[*]Elektrostatik
[*]Gleichströme
[*]Magnetostatik
[*]Zeitlich veränderliche Felder
[*]Maxwellsche Gleichungen
[*]Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
[/list]
III. Spezielle Relativitätstheorie (wenn Zeit bleibt)
[list]
[*]Bezugssysteme
[*]Konsequenzen der Lorentztransformation
[/list]

Literatur
Zusätzlich zu den auf der Moodle-Seite veröffentlichten Materialien zur Vorlesung empfehlen wir dringend den Gebrauch eines Lehrbuchs zur Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, zum Selbststudium und zur Prüfungsvorbereitung.  Es gibt zahlreiche unterschiedliche Lehrbücher, die den Stoff zum Teil sehr unterschiedlich präsentieren.  Bitte setzen Sie sich mit den Lehrbüchern auseinander, bevor Sie diese anschaffen.

Auf die im Folgenden genannten Bücher wird in den Vorlesungsmaterialien regelmäßig verwiesen.  Bitte beachten Sie Abweichungen durch unterschiedliche Auflagen bzw. die deutsche oder englische Sprachfassung.  Die Referenzen beziehen sich auf die angegebenen Fassungen.
[list]
[*]Demtröder:
Experimentalphysik 1, 8. Auflage,
Springer, Berlin 2018
[*]Demtröder:
Experimentalphysik 2, 7. Auflage,
Springer, Berlin 2017
[*]Giancoli:
Physik, 4. Auflage,
Pearson Studium, Hallbergmoos 2019
[*]Halliday, Resnick, Walker:
Halliday Physik, 3. Auflage,
Wiley-VCH, Weinheim 2013
[*]Meschede (Hg.):
Gerthsen Physik, 25. Auflage,
Springer, Berlin 2015
[*]Tipler, Mosca:
Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, 7. Auflage,
Springer, Berlin 2015
[*]Feynman, Leighton, Sands:
The Feynman Lectures on Physics, Vol. I,
Addison-Wesley, Reading, MA 1963
[*]Feynman, Leighton, Sands:
The Feynman Lectures on Physics, Vol. II,
Addison-Wesley, Reading, MA 1964
[/list]

Voraussetzungen
Wir gehen davon aus, dass Sie die Inhalte des mathematischen Vorkurses (online- oder Präsenzveranstaltung) kennen und beherrschen.

Physik I empfohlen; Studierenden, die die Prüfung in Physik I nicht bestanden haben oder im Sommer 2020 erst ihr Studium aufnehmen, wird die Teilnahme am physikalischen Vorkurs in der Woche vor Beginn der Vorlesungszeit empfohlen.

 

Erwartete Teilnehmerzahl
200

Weitere Informationen
[i]Veranstaltungskonzept[/i]

Die Veranstaltung basiert [i]teilweise [/i]auf dem Konzept der [b]invertierten Vorlesung[/b].  Dieses Konzept fußt darauf, dass sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer [i]selbständig[/i] das Grundwissen und die Inhalte erarbeiten.  Dazu werden Ihnen auf der Moodle-Seite der Veranstaltung Arbeitsmaterialien (ein Skript mit Literaturhinweisen, Verständnisfragen und Aufgen) und Lehrvideos zur Verfügung gestellt.  Videos oder/und Arbeitsmaterialien sollten Sie sich vor der "Vorlesung" ansehen und Ihre Fragen zu den Inhalten notieren oder elektronisch einreichen.

In der "Vorlesung" werden dann Ihre Fragen besprochen, Inhalte und Konzepte in Quiz-Form abgefragt und diskutiert sowie durch Zusatzinfos, Beispielaufgaben und Demonstrationsexperimente vertieft.  Außerdem werden zum Verständnis regelmäßig Übungsaufgaben und Arbeitsblätter in der Vorlesung bearbeitet, bei denen Sie Aufgaben und Fragen zum konzeptuellen Verständnis der Physik in Partner- oder Gruppenarbeit bearbeiten und Ihre Überlegungen mit Tutor/inn/en besprechen können.  

Welche Abschnitte der Veranstaltung als "traditionlle Vorlesung" vorgestellt werden und wo Sie sich ausdrücklich selbständig vorbereiten müssen, wird in der Veranstaltung selbst sowie auf der Moodle-Seite zur Veranstaltung regelmäßig angekündigt.

Zur Beantwortung von [b]Quizfragen und Aufgaben[/b] soll in der Vorlesung das Online-Abstimmungssystem [b]PINGO[/b] eingesetzt werden (Link zur PINGO-Homepage hier).  Bitte bringen Sie dazu ein [i]Smartphone[/i], ein [i]Tablet[/i] oder ein [i]Laptop [/i]mit zur Vorlesung.

[i]Prüfungsmodalitäten[/i]

Im Anschluss an die Vorlesungszeit findet eine zweistündige [b]Klausur[/b] statt (Rechenaufgaben, Transferaufgaben, typ. eine Multiple-Choice-Frage, einzelne Verständnisfragen oder konzeptuelle Fragen), die zum Modulabschluss bestanden werden muss.  Aktuell ist als Prüfungstag Donnerstag, der [b]23.07.2020 von 17:30-19:30 Uhr [/b]vorgesehen.  Als Hilfsmittel sind neben einem Taschenrechner ein A4-Blatt handschriftliche Formelsammlung zulässig.

[i]Notenbonus[/i] 

An drei Terminen im Semester wird ein [b]Quiz[/b], basierend auf den Übungsaufgaben geschrieben.  Davon werden die beiden besten Quizze gewertet.  Wenn die in den beiden besten Quiz-Runden erzielte Note besser ist als das Ergebnis der Modulabschluss-Klausur, erhalten Sie einen Notenbonus von bis zu 0,4 Notenstufen.
 

Offizielle Kursbeschreibung
vgl. Modulbeschreibung.
Das aktuelle Modulhandbuch findet sich auf den Seiten des Studienbüros Physik:
[url]https://www.physik.tu-darmstadt.de/study/bachelor_1/index.de.jsp[/url]

Zusätzliche Informationen
Zur den Vorlesungsinhalten werden jede Woche Übungsaufgaben angeboten.  Schwerpunkt liegt dabei auf der gemeinsamen Bearbeitung von Präsenzübungen.  Zusätzlich können Sie Hausübungen bearbeiten und von den Tutorinnen und Tutoren der Übungsgruppen korrigieren lassen. Lösungsvorschläge für die Aufgaben werden zur Prüfungsvorbereitung in Moodle verfügbar gemacht.

Die Übungsstunde lebt von Ihrer Mitarbeit! Wir wollen die Übungsstunde nicht vergeuden mit dem Vorrechnen von Aufgaben, deren Lösungen Sie ohnehin online erhalten. Wir bereiten daher gezielt die Vorlesung nach und üben, wie man an physikalische Probleme herangeht.
Bitte bringen Sie sich auch mit Fragen und Diskussionsbeiträgen in die Übungsstunde ein.

Gefährdungsbeurteilung
[list]
[*]Der Besuch geschlossener Räume bei hohen Teilnehmendenzahlen kann zu Ermüdung führen.  Wir bitten Sie, in den Pausen ggfs. die Türen und - wo vorhanden - Fenster zu öffnen.  Im Sinne des Umweltschutzes sollte in geheizten Räumen auf die Beschränkung des Wärmeverlusts beim Lüften geachtet werden.
[*]Eine eingeschränkte Sitzhaltung sollte nicht über besonders lange Zeit aufrecht erhalten werden.  Nutzen Sie die angebotenen Pausenzeiten in den Veranstaltungsblöcken.
[*]Achten Sie auf eine angemessene Sitzhaltung auch beim Mitschreiben oder bei der Verwendung elektronischer Endgeräte, da im Hörsaal die Empfehlungen der Arbeitsplatzrichtlinie nicht gewährleistet werden kann.
[*]Die Hörsäle, in denen Vorlesung und Übungen stattfinden, sind mit Treppen ausgestattet.  Bitte achten Sie auf mögliche Stolperfallen.  Aus Brandschutzgründen kann die Veranstaltung nicht beginnen, so lange Treppen, Aufgänge oder Fluchtwege versperrt sind, z.B. bei einer zu großen Zahl von Teilnehmenden.
[*]Für den Fall möglicher Evakuierungen (Brand, Rauchentwicklung, Bedrohungssituation, sonstige Notfälle) informieren Sie sich bitte vor Beginn der Veranstaltung über den ausgehängten Fluchtplan.  Folgen Sie den beschilderten Notausgängen.
[*]Sollten Sie einer Notsituation (Brand, Rauchentwicklung, Bedrohungssituation etc.) gewahr werden, informieren Sie bitte umgehend den/die Lehrende/n. 
[/list]

Bemerkung Webportal
Wegen des kurzen Semesters stehen uns für die
Mittwochs- und Freitagsgruppen nur 13 Termine 
zur Verfügung. Die vier Montagsgruppen haben
wegen Feiertagen sogar nur 11 Termine.

Da die Übungsgruppen über die gesamte Woche verstreut
sind, können nicht alle Gruppen gleich aktuell zur
Vorlesung abgehalten werden. Eine Gruppe wird immer
einen größeren Verzug haben als die anderen.
Ich werde versuchen, diesbezügliche Probleme möglichst
gering zu halten. Aus diesem Grund empfehle ich,
den einen Freitagstermin (Gruppe A) nur bei großen Termin-
schwierigkeiten zu belegen.

Die Lehrämtler müssen nicht eine LAG-Gruppe wählen. Der
Aufbau der Stunde wird in jeder Gruppe gleich sein.
Wünschenswert ist aber, dass die Lehrämtler, die gemeinsam
arbeiten, sich in einer Übungsgruppe zusammenschließen.

Online-Angebote
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