Technische Universität Ilmenau

Naturwissenschaften - Modultafeln der TU Ilmenau

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Modulinformationen zum Modul Naturwissenschaften im Studiengang polyvalenter Bachelor Polyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende Schulen - Metalltechnik 2008
ModulnameNaturwissenschaften
Modulnummer1735
FakultätFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebietsnummer 242 (Institut für Physik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Siegfried Stapf
Leistungspunkte10
VerpflichtungPflicht
Voraussetzungen

Hochschulzugangsberechtigung

ModulabschlussEinzelleistungen
Details zum Abschluss
LernergebnisseDie Vorlesung Physik 1 gibt eine Einführung in die physikalischen Grundlagen der Ingenieurwissenschaften in den Teilgebieten
- Messen und Masseinheiten,
- Kinematik und Dynamik von Massenpunkten,
- Arbeit, Energie und Leistung
- Rotation von Massenpunktsystemen
- Der starre Körper, Schwerpunkt und Massenträg-
heitsmomente, Grundgesetz der Rotation,
- Mechanik der deformierbaren Körper,
- Mechanische Schwingungen.
Die Studierenden sollen auf der Basis der Präsenzveranstaltungen in der Lage sein, Aufgabenstellungen unter Anwendungen der Differential-, Integral- ud Vektorrechnung erfolgreich zu bearbeiten. Die Methodik des physikalischen Erkenntnisprozesses soll dazu führen, dass der Studierende zunehmend eine Brücke zwischen grundlegenden physikalischen Effekten und Anwendungsfeldern der Ingenieurpraxis schlagen kann. Darüber hinaus soll er befähigt werden, sein physikalisches Wissen zu vertiefen sowie Fragestellungen konstruktiv zu analysieren und zu beantworten. Die Übungen (2 SWS) zur Physik I auf der Grundlage der wöchentlich empfohlenen Übungsaufgaben dienen einerseits der Festigung der Begriffe, physikalischen Grundgesetze und Einheiten physikalischer Grössen, insbesondere der eigenverantwortlichen Kontrolle des Selbststudiums sowie der Förderung der Teamfähigkeit bei der Lösung von anspruchsvollen Aufgaben. Im Fach Physik 1 werden zugleich die Voraussetzungen für den Aufbau und die Funktionsweise von Messapparaturen und die Auswertung und Diskussion von Messdaten für das Interdisziplinäre Grundlagenpraktikum bereitgestellt.
Im Fach Physik 2 werden die Teilgebiete
- Thermodynamik,
- Wellen und
-Grundbegriffe der Quantenphysik
als Grundlage der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung gelehrt. Die Studierenden sollen auf der Basis der Hauptsätze der Thermodynamik Einzelprozesse charakterisieren können, Prozess- und Zustandsänderungen berechnen können sowie in der Lage sein, das erworbene Wissen auf die Beschreibung von technisch relevaten Kreisprozessen wie z.B. Stirling-, Diesel- und Otto-Prozessen, Kältemaschinen und Wärmepumpen anzuwenden. Fragestellungen zur Irreversibilität natürlicher und technischer Prozesse und der Entropiebegriff anwendungsorioentiert behandelt. Zugleich werden Kenntnisse aus dem Modul Mathematik zur Beschreibung der Gesetzmäßigkeiten in differentieller und integraler Darstellung verstärkt genutzt und in den Übungen zur Vorlesung exemplarisch ausgebaut.
Die Methodik des physikalischen Erkenntnisprozesses im Teilgebiet Wellen soll dazu führen, die im Fach Physik 1 erworbenen Kenntnise zum Gebiet der Schwingungen auf räumlich miteinander gekoppelte Systeme anzuwenden. Der Studierende soll zunehmend die Verbindung zwischen grundlegenden Gesetzmäßigkeiten auf dem Gebiet der Wellen und Anwendungsfeldern der Ingenieurwissenschaften (z.B. Radartechnik, Lasertechnik, Signalübertragung, Messtechniken im Nanometerbereich, Ultraschalltechnik,...) erkennen und befähigt werden, sein physikalisches Wissen auf weitere relevante Fragestellungen anzuwenden. Die Einführung in die Quantenphysik wird im Wesentlichen auf den Kenntnissen im Gebiet der Mechanik und der Wellen aufgebaut. Auf der Basis des Verständnisses vom Aufbau und der Wechselwirkung in atomaren Strukturen sollen insbesondere die Grundlagen moderner Messtechniken (z.B. Röntgenanalyse, Tomographie,...) vorgestellt werden. Der Fundus der experimentellen Möglichkeiten in der Vorlesung wird zur Erkenntnisgewinnung stets begleitend eingesetzt.
Das Modul beinhaltet die folgenden Fächer:
Physik 1
Leistungspunkte5
VerpflichtungPflicht
Fachabschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
TurnusWintersemester
Physik 2
Leistungspunkte5
VerpflichtungPflicht
Fachabschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
TurnusSommersemester

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.