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By Franz Embacher

Das Buch vermittelt die Grundlagen und wichtigsten Konzepte der Theoretischen Mechanik und Speziellen Relativitätstheorie, soweit sie in Lehramts- und Bachelorstudiengängen benötigt werden. Dabei handelt es sich nicht um eine im Sinne des grasp- oder des früheren Diplomstudiums "möglichst umfassend" gehaltene Darstellung, sondern um eine - im Vergleich zu anderen Lehrbuchwerken zur Theoretischen Physik schlank gehaltene - Darlegung der theoretischen Grundpfeiler der modernen Physik.

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25) die Bewegungsgleichung m z¨(t) = −m g . 44) Nach Division beider Seiten durch m vereinfacht sie sich zu z¨(t) = −g . 45) Beachten Sie, dass daraus zwei wichtige Erkenntnisse folgen: Die Masse m ist weggefallen („alle Körper fallen gleich schnell“, sofern der Luftwiderstand nicht berücksichtigt wird), und die Bewegung erfolgt mit konstanter, in die negative zRichtung (nach „unten“) gerichteter Beschleunigung (und wird daher gleichmäßig beschleunigt genannt). 46) an. 38) gegeben, und die Bewegungsgleichung lautet m x(t) ¨ = −k x(t) − α x(t) ˙ .

Weiters lässt er sich ohne großen Aufwand auch für komplexere Systeme, etwa in höheren Dimensionen (wie das Keplerproblem) oder für Systeme, in denen Reibungskräfte wirken (wie der freie Fall mit Luftwiderstand) oder für Systeme mit äußeren Kräften (wie die erzwungene Schwingung) verallgemeinern. Auch die Berechnung und Visualisierung von Größen wie dem Impuls und der Energie, auf die wir gleich zu sprechen kommen, ist mit diesem Zugang möglich. 6 Definition von Impuls, kinetischer Energie und Drehimpuls Wir haben uns bisher auf eine der Hauptaufgaben der Newtonschen Mechanik konzentriert: das Lösen der Bewegungsgleichungen, um direkten Aufschluss über den Ablauf von Bewegungen zu erhalten.

Damit ist das Problem des schiefen Wurfs ganz allgemein gelöst. 75) für die Anfangsgeschwindigkeit 26 Dies rührt einfach daher, dass „die horizontale Kraftkomponente verschwindet“ – es ist eine Folge der vektoriellen Natur der Kraft. 4 Newtonsche Mechanik 29 z˙(0) = 0 ist der freie Fall aus der Ruhe. 1). 75) siehe auch Aufgabe 6. 34) zustande kommt. 76) wobei k > 0 die Federkonstante ist. Der harmonische Oszillator ist charakterisiert durch eine zur Auslenkung x proportionale rücktreibende Kraft.

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