Falk G., Ruppel W. Mechanik, Relativität, Gravitation

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Falk G., Ruppel W. Mechanik, Relativität, Gravitation

Ein Lehrbuch. — Dritte, verbesserte Auflage. — Berlin—Heidelberg—New York: Springer-Verlag, 1976. — XVI + 448 S.: Abb. — (Die Physik des Naturwissenschaftlers) — e-ISBN13: 978-3-642-68880-5.

Dieses Buch ist ein Lehrbuch, das Experimentalphysik und theoretische Physik als Einheit auffaßt. Es begreift die Physik nicht als Sammlung von Einzelheiten, sondern stellt die Begriffe in den Vordergrund, die für die gesamte Physik wesentlich sind, wie Energie, Impuls, Drehimpuls. Mit ihnen wird ein Konzept entwickelt, das für alle Teile der Physik tragfähig ist. Ohne auf Strenge zu verzichten, werden nur elementare mathematische Kenntnisse der Analysis und Vektorrechnung benötigt. Dennoch werden ausführlich Probleme und Resultate auch der aktuellen Forschung dargestellt. Das Buch soll den Studenten während seines ganzen Studiums begleiten. Darüber hinaus bietet es auch dem erfahrenen Lehrer und forschenden Naturwissenschaftler neue Einsichten in den begrifflichen Aufbau der Physik.

Inhaltsverzeichnis.

Einleitende Orientierung
Physikalische Größen
Physik und Mathematik
Kinematik und Dynamik
Die Begriffe Impuls und Energie in ihrer historischen Entwicklung
Impuls und Energie
Der Transport von Energie und Impuls
Der Begriff des Teilchens
Die Messung des Impulses
Die Messung der Energie
Stoßprozesse
Allgemeine Charakterisierung von Stoßprozessen
Schwerpunktssystem
Der elastische Stoß
Der inelastische Stoß
Teilchenreaktionen
Dissipative Energie-Impuls-Transporte
Felder
Körper und Feld als Grenzfälle des Teilchenbegriffs
Verschiebungsenergie
Die mathematische Beschreibung statischer Felder
Beispiele statischer Felder
Die Bewegung von Körpern in statischen Feldern
Spezielle Bewegungsgleichungen und ihre Lösungen
Bewegung eines elektrisch geladenen Körpers im Magnetfeld
Austausch und Transport von Energie und Impuls durch Felder
Zwei- und Mehrkörper-Probleme in statischer Näherung
Drehimpuls
"Natürliche" Bewegungen. Translation und Rotation
Der Drehimpuls
Energie und Drehimpuls
Rotationsbewegungen eines starren Körpers
Relativitätstheorie
Bezugssysteme und Geometrie
Der absolute Raum und die absolute Zeit Newtons
Inertialsysteme und Relativitätsprinzip
Nicht-inertiale Bezugssysteme
Trägheitsfeld und Äquivalenzprinzip
Dynamische Beschreibung von Energietransporten in Beschleunigungsfeldern
Zeitablauf gleicher physikalischer Vorgänge an verschiedenen Stellen im Gravitationsfeld
Grenzgeschwindigkeit und Relativitätsprinzip
Transformation von Energie, Impuls und Geschwindigkeit beim Übergang zwischen Inertialsystemen
Lorentz-Transformation
Relativität der Gleichzeitigkeit. Invariante und nicht-invariante Zeitordnung
Zeitdehnung und Gestaltsänderung durch Bewegung
Raum-Zeit-Geometrie der Inertialsysteme
Wirkung eines Beschleunigungsfeldes auf die Raum-Zeit-Welt
Gravitationsfelder, die eine Krümmung der Raum-Zeit-Welt bewirken
Zusammenhang zwischen Krümmung und Verteilung von Energie und Impuls in der Welt
Gravitation
Newtons Gravitationstheorie
Ausbau der Newtonschen Gravitationstheorie
Deformationswirkung von Gravitationsfeldern auf ausgedehnte Körper (Gezeiten)
Einsteins Theorie der Gravitation
Gravitationswellen
Kosmologie

Astrophysikalische Daten
Sachverzeichnis
Naturkonstanten
Wichtige Einheiten