260402 PVU STEOP 2: Einführung in die physikalischen Rechenmethoden (2019W)

Ziele:
Erwerb (oder die Auffrischung) der mathematischen Grundfertigkeiten, welche in der Anfangsphase des Physikstudiums benötigt werden. Anwenden des in der Vorlesung erworbenen Wissens in Rechenbeispielen und physikalischen Fragestellungen (Lösen von Rechenaufgaben Diskussion verschiedener Lösungswege),Vertiefung des Vorlesungsstoffes.

Inhalte:
Die wichtigsten Funktionen und ihre Eigenschaften, Koordinatensysteme und Vektoralgebra, Differentiationsregeln, Differentiation von Funktionen und Vektoren, partielle Differentiation, Integrationsregeln, Rotationskörper, Berechnung von Bogenlängen, Mehrfachintegrale, komplexe Zahlen (kartesische Darstellung, Exponentialform), Differentiation von Feldern (grad, div und rot), Integration von Feldern (Kurven- und Flächenintegrale) sowie gewöhnliche Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung (lineare homogene und inhomogene Differentialgleichungen im physikalischen Kontext, Existenz und Eindeutigkeit der Lösungen).

Methode:
In den Vorlesungseinheiten werden die Konzepte und Methoden anhand von Beispielen vertieft und unmittelbar angewendet. Die Vorlesungseinheiten werden teilweise nach der Methode “inverted classroom” gehalten. Dies bedeutet, dass die Studierenden Hausaufgaben VOR der Präsenzeinheit bearbeiten, welche dann im interaktiven Unterricht besprochen werden (Einsatz von ARSnova).
Der Übungsteil der PVU findet im Gruppenmodus statt. Studierende bearbeiten in Gruppen (Teamarbeit) Rechenbeispiele. Mehrere Lehrende sowie ein/eine Tutor/Tutorin sind zur Unterstützung beim Lösen der Aufgaben anwesend.