Elementare Mechanik Und Kontinuumsphysik

ISBN-13: 9783642494277 / Niemiecki / Miękka / 1961 / 256 str.

Siegfried Flugge

Opis

Mit dem vorliegenden Einfuhrungsbande ubergebe ich den ersten Teil eines auf insgesamt funf Bande bemessenen Unterrichtswerkes fur theoretische Physik der Offentlichkeit. Alle funf Bande sind organisch herausgewachsen aus einer zwanzigjahrigen Lehrtatigkeit an den Uni versitaten Berliri, Konigsberg, Gottingen und vor allem Marburg. Da die deutsche Literatur auf dem Gebiet solcher Lehrbucher eine beachtliche Tradition besitzt, innerhalb deren so hervorragende Werke wie die von PLANCK und SOMMERFELD bestehen - um nur die bedeu tendsten Namen zu nennen, denen sich der Verfasser selbst zutiefst verpflichtet fuhlt -, bedarf es einer etwas eingehenderen Begrundung, wenn ein neuer Versuch unternommen wird. Die Ursache ist im Grunde einfach. Die genannten Werke sind bei aller Schonheit im einzelnen wie in der Gesamtkonzeption, die ihre Benutzung auch heute noch zu einem Genuss machen konnen, aus einer Idee heraus geschrieben, die nicht mehr dem Bilde entspricht, das die Physik heute darbietet. Der tiefe Einschnitt, der die Physik vor Begrun dung der Quantenmechanik von der heutigen Physik nach Begrundung der Quantenmechanik trennt, kommt im Aufbau dieser Werke noch nicht zum Ausdruck. Dort ist die Quantentheorie vielmehr ein Appendix an den in sich geschlossenen Bau der klassischen Physik; eben diese klassi sche Physik darzustellen, ist das Anliegen der Verfasser, und die klare Durchsichtigkeit, die innere Harmonie dieses Baues soll etwas von ihrer klassischen Ausgeglichenheit und in sich ruhenden Schonheit auf den Lernenden ausstrahlen. Dies Ziel kann in sehr verschiedenen Formen, je nach Temperament und Anlage des Verfassers angestrebt werden."

Spis treści

Erster Teil. Einführung in die elementare Mechanik.- I. Statik.- § 1. Der Kraftbegriff.- § 2. Die Gleichgewichtsbedingungen.- § 3. Seileck und Seilkurve.- II. Kinematik.- § 4. Grundlagen.- § 5. Einfachste Aufgaben der Mechanik.- a) Konstante Beschleunigung.- b) Analyse von Pendelbeobachtungen.- c) Die Keplerschen Gesetze.- d) Newtons Vereinigung von irdischer und Himmelsmechanik.- e) Die Zentralbeschleunigung in vektorieller Darstellung und in kartesischen Koordinaten.- III. Dynamik des Massenpunktes.- § 6. Die Axiome der Dynamik.- § 7. Einfachste Beispiele zur Dynamik.- a) Fall und Wurf.- b) Der Eselkarren.- c) Gravitation.- § 8. Das mathematische Pendel mit großen Amplituden.- a) Das schwingende Pendel.- b) Das umlaufende Pendel.- § 9. Die Zentralkraft.- § 10. Der Energiesatz.- § 11. Freie und erzwungene Schwingungen.- IV. Dynamik eines Systems aus zwei Massenpunkten.- § 12. Schwerpunkt und Relativkoordinaten.- § 13. Ein Beispiel aus der Astronomie.- § 14. Abgeschlossenes System. Impulssatz.- § 15. Stoßprobleme.- a) Unelastische Streuung.- b) Umwandlungen.- § 16. Ein Streuproblem.- Zweiter Teil. Einführung in die Kontinuumsphysik.- § 17. Einleitung.- I. Aus der Mechanik der Kontinua.- § 18. Die schwingende Saite.- a) Aufstellung der Differentialgleichung.- b) Lösung der Differentialgleichung durch Separation. Stehende Wellen.- c) Das Superpositionsprinzip: Fourier-Reihen.- d) Laufende Wellen.- § 19. Das zweidimensionale elastische Kontinuum.- a) Zweidimensionaler Deformationszustand.- b) Zweidimensionaler Spannungszustand.- c) Aufstellung der Membrangleichung.- d) Die rechteckige Membran.- e) Die kreisförmige Membran.- f) Zur Theorie der Bessel-Funktionen.- g) Das Eigenwertspektrum der Kreismembran.- § 20. Dreidimensionale Schwingungen.- a) Aufstellung der Differentialgleichung.- b) Eigenschwingungen des kugelförmigen Hohlraumes.- c) Kugelfunktionen.- d) Radialteil der Lösung.- II. Ausgleichsvorgänge.- § 21. Diffusion.- a) Ableitung der Diffusionsgleichung.- b) Erweiterungen der Diffusionsgleichung.- § 22. Wärmeleitung.- a) Herleitung der Differentialgleichung.- b) Lösung durch Separation der Variablen.- c) Quellenmäßige Darstellung der Lösung.- d) Lösungen in einer einzigen Variablen.- e) Äußere Wärmeleitung.- III. Einiges aus der Potentialtheorie.- § 23. Die Gravitation.- a) Anwendung des Gravitationsgesetzes auf ausgedehnte Körper.- b) Zum inneren Aufbau der Erde.- c) Das Potential einer Kugel variabler Dichte ? (r).- d) Differentialgleichungen von Poisson und Laplace.- e) Eine Anwendung auf den Aufbau der Fixsterne.- f) Der Energieinhalt des Gravitationsfeldes.- Anhang: Aufgaben.- 1. Ersetzung einer Verrückung durch eine Drehung.- 2. Stokessche Widerstandsformel.- 3. Fall im widerstehenden Mittel.- 4. Gravitationsanziehung zwischen zwei Regentropfen.- 5. Bewegung im homogenen Magnetfeld.- 6. Rakete.- 7. Gekoppelte Pendel: Normalschwingungen.- 8. Gekoppelte Pendel: Anfangswertproblem.- 9. Gekoppelte Pendel: Energieaustausch.- 10. Lissajoussche Kurven.- 11. Kugeloszillator.- 12. Entfernungen im Planetensystem.- 13. Massenbestimmung von Himmelskörpern.- 14. Größe des Jupiter.- 15. Valenzschwingungen eines gestreckten Moleküls.- 16. Schwingende Saite.- 17. Schwingungen eines Gases in einem Hohlzylinder.- 18. Anfangswertproblem bei radioaktiver Diffusion.- 19. Wärmeleitung im Metallring (Neumannsche Aufgabe).- 20. Gravitationsenergie eines Sternhaufens.- 21. Bewegung eines Sterns im Kugelhaufen.- 22. Polytroper Aufbau der Erde.- Tabellenanhang.- 1. Tabelle der Exponentialfunktion und des Fehlerintegrals.- 2. Tabelle der einfachsten Bessel-Funktionen.

O autorze

Siegfried Flügge was born on March 16, 1912 in Dresden. He studied physics in Dresden, Frankfurt, and Göttingen, where he completed his doctorate in 1933 under the supervision of Max Born. After holding positions at the universities of Frankfurt and Leipzig, he worked in Berlin as a theorist-in-residence with Otto Hahn and Lise Meitner. Here he witnessed the historical moment of nuclear fission and took an active part in its interpretation.In 1944 Flügge became professor in Königsberg. He taught in Göttingen from 1945 to 1947 when he accepted a chair in theoretical physics in Marburg. Finally, in 1961, he followed a call to Freiburg where he taught until his retirement in 1977. He died in December 1997.Flügge worked primarily in theoretical nuclear physics, but he also published widely in quantum physics, astrophysics, and other areas. His numerous textbooks served as standard references to generations of students. He also single-handedly edited the monumental Encyclopedia of Physics.