For English please select the English page top right
Toegangseisen
Klassieke Mechanica a, Introductie Moderne Natuurkunde, Elektrische en Magnetische Velden, Analyse 1, 2 (na), en Lineaire Algebra 1 (na). De stof van het college Analyse 3 (na) dient parallel gevolgd te worden, of al bekend te zijn.
Beschrijving
De beschrijving van de wetten van de klassieke mechanica van Newton krijgen een meer algemene en meer formele vorm in de formalismen van Lagrange en van Hamilton. Deze nieuwe beschrijvingen maken de theorie eleganter en breder toepasbaar. In deze vorm biedt de theorie ook een opstap naar de behandeling van de Quantummechanica.
Onderwerpen die aan bod komen zijn: gegeneraliseerde coördinaten; faseruimte; beperkende voorwaarden (constraints); de Lagrangiaan en de Lagrangevergelijkingen; de Hamiltoniaan en de Hamiltonvergelijkingen; behoudswetten en hun samenhang met symmetrie; het principe van Hamilton (principle of least action).
De kracht van het formalisme wordt geillustreerd in het tweede hoofdonderwerp: de analyse van systemen van gekoppelde harmonische oscillatoren. Dit is een belangrijk onderwerp in veel gebieden van studie, strekkend van fysica, naar chemie, en vele toegepaste wetenschappen.
Leerdoelen
Na afronding van deze collegereeks heb je inzicht in het belang van Lagrange en Hamilton formalisme en in de rol van systemen van gekoppelde harmonische oscillatoren in de fysica. Je bent instaat om problemen in de klassieke mechanica op te lossen met behulp van het Lagrange- of Hamiltonformalisme, alsook problemen van gekoppelde harmonische oscillatoren.
Rooster
Schedule
Voor de juiste tijden en locatie, zie Timetable in Brightspace
Onderwijsvorm
Zie Brightspace
Een uitgewerkt collegedictaat wordt van tevoren aangeboden, en deelnemende studenten worden geacht de colleges voor te bereiden aan de hand hiervan (lezen van ca. 8 pagina's per week).
Tenzij nieuwe Covid restricties van toepassing zijn, zullen de colleges in de zaal plaatsvinden.
Werkcolleges vinden plaats in groepen, waarbij de assistenten de belangrijkste stappen nodig voor het oplossen van de problemen steeds met de groep doornemen, afgewisseld met tijd voor zelfstandig of in kleine teams werken.
Voor studenten die verdere verdieping zoeken zullen we een Advanced Physics Track aanbieden met een aantal problemen die meer uitdaging bieden.
Toetsing
Het tentamen heeft de vorm van een aantal open vragen. De vragen testen deels het begrip van de theorie, en deels de vaardigheid in het zelfstandig oplossen van problemen. Er is een mogelijkheid tot herkansing.
Literatuur
De primaire tekst wordt gevormd door het collegedictaat, dat beschikbaar is in de vorm van een .pdf document.
Voor achtergrond en verdieping worden aangeraden:
Analytical Mechanics, G.R. Fowles and G.L. Cassiday, 7th edition (Thomson Learning, inc., 2004), ISBN 9780534408138.
Classical Mechanics, H. Goldstein, C.P. Poole Jr., J.L. Safko, 3rd edition (Pearson Education Ltf., 2014), ISBN 9781292026558
Brightspace
Alle informatie rond het college wordt gedeeld via Brightspace. Dit geeft een overzicht van het collegemateriaal en het programma voor elke week, waaronder de powerpoint presentatie van de colleges, enkele lecture clips met stap-voor-stap afleidingen, links naar de opnames van de colleges, de opdrachten voor de werkcolleges, en voorbeelden van eerdere tentamens en hun uitwerkingen.
Inschrijven voor Brightspace kan via uSis door aanmelden voor een college met behulp van class number
Contact
Contactgegevens van de docent: Prof.dr. Jan van Ruitenbeek