t.BA.XXP6.PHY1.19HS (Physik 1) 
Modul: Physik 1
Diese Information wurde generiert am: 28.05.2020
Nr.
t.BA.XXP6.PHY1.19HS
Bezeichnung
Physik 1
Veranstalter
T IAMP
Credits
4

Beschreibung

Version: 1.0 gültig ab 01.08.2019
 

Kurzbeschrieb

Das Modul Physik 1 behandelt die physikalischen Grundlagen und Arbeits-methoden auf folgenden Gebieten: 1) Kinematik und Dynamik von ein - und zweidimenionalen Bewegungen von Massenpunkten (inkl. Kreisbewegungen und Schwingungen) 2)  Wellenausbreitung und den damit verküpften Phänomenen (Transmission, Reflexion, Brechung und Interferenz) 3)  Erhaltungsätze und Bilanzen ( anhand der Impuls und Energieerhaltung).
Dabei lernen die Studierenden an ausgewählten Beispielen die physikalische Denk- und Arbeitsweise als Teil des modernen technischen Denkens des Ingenieurs kennen und anwenden.


 

 

Modulverantwortung

Christoph Stamm (StaC)

Lernziele (Kompetenzen)

Ziel Kompetenzen Taxonomiestufen

Übersicht: Physikalische Allgemeinbildung und die Kenntnis der Abeitsmethoden der Physik sind Voraussetzung für interdis-ziplinäres Denken und Handeln des künftigen Ingenieurs. An ausgewählten Fragestellungen aus Natur und Technik lernen die Studier-enden die physikalische Denk- und Arbeitsweise als Teil des modernen technischen Denkens des Ingenieurs kennen und an­wenden.

 

   

1) Die Studierenden kennen die Defini-tionen der Grundgrössen und Begriffe in den unten aufgelisteten Stoffgebieten und verstehen wie diese motiviert sind. Sie können zwischen Definition und grund-legenden physikalischen Zusammen-hängen (Naturgesetzen)unterscheiden.

F K1, K2

2) Die Studierenden verstehen und erkennen die Zusammenhängeder in 1) erarbeitenden Begriffen in ver-schiedenen Formen und können diese identifizieren. Die Formen beinhalten dynamische Zu-sammenhänge, Erhaltungssätze und geometrische Konzepte.

F K1, K2

3) Die Studierenden verstehen den Begriff der Analogie und können diesen exemplarisch an physi-kalischen Beispielen erläutern. Siekennen die Strukturen von Er-haltungssätzen und können diese Strukturen in konkreten physi-kalischen Beispielen identifizieren.

M K2, K3

4) Die Studierenden können die Kenntnisse und Fähigkeiten aus 1)bis 3) qualitativ und quantitativ auf Natur‐ und Technikphäomene an-wenden. Die Studierenden sind in der Lage auf Grund derProblem-stellung zu entscheiden, welche Methoden zur Analyse geeignet sind. (z.B. Unterscheidung von dynamischen Fragestellungen und der Analyse von Zustäden).

M K3, K4

5) Die Studierenden verstehen die Aussagekraft eines Experimentes und können dieses bewerten. Sie erkennen allfällige Störein-flüsseund sind in der Lage diese allenfalls zu reduzieren oder zu berücksichtigen.Sie können mit Werk-zeugen der Datenerfassung und Aus-wertung umgehen und sind in der Lage ihre Tätigkeiten zudokumentierten und die Resul-tate interpretieren. Die Studier-enden sind fähig sich im Team zu organisieren, zu kommunizieren undübernehmen Verantwortung.

F,M,SO,D

K2,K4,K5

6) Die Studierenden verstehen die Bedeutung der Modellbildung undsind in der Lage den Anwend-ungsbereich eines Modells zu iden-tifizieren. Sie sind fähig eigene Modelle mit analytischen Ver-fahren und Simulationen aufzu-stellen und diese in geeigneten Simulationswerkzeugen zu implementieren.

F,M,D

K4

7) Die Studierenden kennen Methoden zur Beurteilung der Modellresultate und können diese auf ihre Modelle anwenden. Hierzugehören Grenzfallüber-legungen, Beurteilung der Plausibilität, Überschlags-rechnungen und der Vergleich mit Erfahrungswerten aus Technik und Alltag.

M,SE

K6

Modulinhalte

Physik als Wissenschaft: Experiment, Modell, Theorie, Bedeutung für dieIngenieurwissenschaften (induktives, deduktives Denken).

Kinematik: grundlegende Zusammenhänge in differentieller und integraler Notation für Bewegungen  in einer Dimension; Vektorcharakter der kinematischen Grössen anhand der Kreisbewegung (als Repetition).

Impuls als Erhaltungsgrösse: Impuls bei zentralen elastischen und inelastischen Stössen.

Impulsbilanzierung: Prinzip des Freischneidens (Actio = Reactio), Beziehungenzwischen Kraft und Impuls in differentieller integraler Form (dp/dt = Fres, Kraftstoss).

Kräfte: Gravitationskraft im hom. Feld, Federkraft, Reibungskräfte (Gleit‐, Haft‐ und viskose Reibung).

Arbeit, Energie, Leistung: (Repetition im Selbststudium);

Energieerhaltung: Energieformen und Bedeutung von Bilanzen.

Feder‐Masser‐Schwinger: Kinematik, Dynamik, inkl. Dämpfung und Anregung, gekoppelte Pendel

Wellenausbreitung: Beschreibung einer Welle; Phänomene: Reflexion, Transmission, Interferenz:(stehende Wellen); optional: Brechung und Beugung

 

Lehrmittel/Materialien

Zusammenfassung der Kinematik auf BMS‐Niveau als vorbereitendes Selbststudium,inkl. Tests zur Prüung des Verstädnisses.

Skript / Folien

Übungsaufgaben und Lösungen

Praktikumsunterlagen

Ausgeteilte Formelsammlung

Ergänzende Literatur

P.A. Tipler, Gene Mosca, “Physik für Wissenschaftler und Ingenieure“, 7. Auflage,

Springer Spektrum, (steht als E‐Book den Studierenden zur Verfüung). 

Arbeitsbuch zu Tipler/Mosca Physik, in der entsprechenden Auflage, Springer

Spektrum.

Zulassungs-voraussetzungen 

Physik und Mathematik der technischen BMS.

 

Unterrichtssprache

(X) Deutsch ( ) Englisch

Teil des Internationalen Profils

( ) Ja (X) Nein

Modulausprägung

Typ 3a: Volesung 14 x 2L; Übungen/Praktika 14 x 2L (Halbklassen)
  Details siehe unter: T_CL_Modulauspraegungen_SM2025

Leistungsnachweise

Bezeichnung Art Form Umfang Bewertung Gewichtung
Leistungsnachweise während Studiensemester Berichte, Präsentationen,
Moodle-Tests
schriftlich oder  mündlich   Benotung Ergänzung auf 100%
Zwischenprüfung Prüfung schriftlich 45-90 min Benotung max 20 %
Semesterendprüfung Prüfung schriftlich 120 min Benotung min 60%

Bemerkungen

 

Rechtsgrundlage

Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung.
Kurs: Physik 1 - Praktikum
Nr.
t.BA.XXP6.PHY1.19HS.P
Bezeichnung
Physik 1 - Praktikum

Hinweis

  • Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.
Kurs: Physik 1 - Vorlesung
Nr.
t.BA.XXP6.PHY1.19HS.V
Bezeichnung
Physik 1 - Vorlesung

Hinweis

  • Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.