Theoretische Physik: Mechanik - Skriptum zur Vorlesung - Laserphysik

Kapitel 1
Grundprinzipien der Mechanik
Die Mechanik beruht auf Grundbegriffen wie Raum, Zeit, Masse, Kraft und Energie,
die in der Geschichte der Physik immer wieder zu unterschiedlichen Interpretationen
Anlaß gaben. Wir wollen hier voraussetzen, daß es hinreichend genaue Meßverfahren
gibt, die die physikalischen Größen jeweils durch eine Meßvorschrift definieren.
Daher verwenden wir diese Begriffe hier ohne weitere Definition in ihrer üblichen
physikalischen Bedeutung. Einleitend stellen wir einige der Grundprinzipien der Mechanik
zusammen. Die Newtonschen Gesetze und die sich aus ihnen ergebenden
Folgerungen werden ausführlicher in einem späteren Kapitel behandelt.
Impulssatz
Eine Masse m, die sich mit der Geschwindigkeit v bewegt, besitzt den Impuls p =
mv. Das wichtigste Grundgesetz der Mechanik besteht in der Aussage, daß zur
zeitlichen Änderung des Impulses eine äußere Einwirkung in Form einer Kraft F
notwendig ist. Dies wird durch den Impulssatz formuliert,
dp
dt
= F . (1.1)
Der Impulssatz wird auch Newtonsche Grundgleichung der Mechanik oder Newtonsche
Bewegungsgleichung genannt.
Massenpunkt
Die Masse wird hier als punktförmig angenommen. Daher kann der Ort der Masse
bereits durch die Angabe der Koordinaten eines Punktes festgelegt werden. Man
spricht von der Bewegung von Massenpunkten bzw. von Punktmechanik.
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