Modulbeschreibung

Die Studierenden

• können einfache praktische Probleme in mathematische Sprache übertragen, anschliessend analysieren und lösen.
• können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
• können Polynomfunktionen ableiten und integrieren.
• kennen die wichtigsten Funktionen.
• sind mit dem Begriff der Ableitung vertraut.
• kennen die wichtigsten Ableitungsregeln und sind insbesondere in der Lage, die Ableitung von zusammengesetzten Funktionen zu bestimmen.
• besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.
• können modellieren, abstrahieren, strukturieren, analysieren und synthetisieren.
• besitzen eine fachsprachliche Ausdrucksfähigkeit und können präzise formulieren.
• verfügen über Selbstdisziplin, Leistungsbereitschaft und die Fähigkeit, analytisch und lösungsbezogen zu denken.

• Mathematische Modellbildung
• Mathematische Fachsprache
• Differential- und Integralrechnung von Polynomen
• Differentialrechnung allgemeiner Funktionen

Die Studierenden

• kennen die physikalische Arbeitsweise: Beobachtung, Modell, Experiment, Theorie, Gesetz.
• kennen die physikalischen Erscheinungen im Verhalten von Massenpunkten und ausgedehnten starren Körpern, verstehen deren Zusammenhänge und verfügen über die zu ihrer Beschreibung nötigen Begriffe.
• erkennen mechanische Phänomene im Alltag und in technischen Anwendungen, können die Zusammenhänge verbal beschreiben und dafür ein geeignetes physikalisches Modell entwerfen.
• können mechanische Fragestellungen an einfachen Modellen in mathematische Sprache übertragen, analysieren, lösen und das Ergebnis im Problemkontext bewerten.

Im Einzelnen bedeutet dies:

Die Studierenden

• können einfache Statikaufgaben lösen. 
• können Bewegungen in einer Dimension, in einer Ebene sowie im Raum darstellen und daraus die Geschwindigkeit und Beschleunigung berechnen.
• können s-t-Diagramme und v-t-Diagramme allgemeiner Bewegungen erstellen und interpretieren.
• können speziell die gleichförmig beschleunigte Bewegung und die Kreisbewegung eines Massenpunktes in ihrer Parameterdarstellung angeben.
• beherrschen die Newton’schen Prinzipien.
• können den Energie-, den Impuls- und den Drehimpulserhaltungssatz anwenden.
• können die Ansätze für einen mechanischen Stoss formulieren und kennen die Resultate wichtiger Spezialfälle.
• kennen das Newtonsche Aktionsprinzip in der speziellen und der allgemeinen Form und können es auf die Umlenkung von Massenströmen anwenden.
• kennen das Gravitationsgesetz und Gravitationspotential und können damit rechnen.
• wissen, unter welchen Bedingungen Scheinkräfte auftreten und kennen den Unterschied zwischen Zentrifugal- und Zentripetalkraft.
• können das Aktionsprinzip auf starre Körper anwenden, die um eine feste Achse drehbar sind und deren Trägheitsmomente berechnen.
• können Probleme mit exzentrisch zum Schwerpunkt angreifenden Kräften behandeln.
• kennen die einfachen Kreiselphänomene.

Die Studierenden

• können in Modellen, Prozessen und Systemen denken.
• besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.
• können modellieren, abstrahieren, strukturieren, analysieren und synthetisieren.
• besitzen eine fachsprachliche Ausdrucksfähigkeit, können präzise formulieren und überzeugend argumentieren.
• verfügen über ein hohes Mass an Selbstkompetenz. Besonders verfügen sie über Selbstdisziplin, Leistungsbereitschaft und die Fähigkeit, analytisch und lösungsbezogen zu denken.

• Experiment und physikalische Modellbildung
• Messvorgang, Messgrössen, Masseinheiten, Basiseinheiten und Normale
• Mechanik eines Massenpunktes
• Systeme von Massenpunkten: Stösse
• Dynamik starrer, ausgedehnter Körper

• Experimentalvorlesung
• Unterrichtsgespräch im Klassenverband
• Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte sowie das selbstständige Erarbeiten von Sachverhalten)