Pfade durch die Theoretische Mechanik 1 Die Newtonsche Mechanik und

Dieses Buch begleitet den Leser auf drei unterschiedlichen Pfaden durch die Newtonsche Mechanik und ihre mathematischen Grundlagen. Die Autoren bieten damit verschiedene Zugänge zum gleichen Thema und ermöglichen so jedem Studierenden ein individuelles Ve

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Pfade durch die Theoretische Mechanik 1 Die Newtonsche Mechanik und ihre mathematischen Grundlagen: anschaulich – axiomatisch – abstrakt

Pfade durch die Theoretische Mechanik 1

Tobias Henz  Gerald Langhanke

Pfade durch die Theoretische Mechanik 1 Die Newtonsche Mechanik und ihre mathematischen Grundlagen: anschaulich – axiomatisch – abstrakt

Tobias Henz Heidelberg, Deutschland [email protected]

ISBN 978-3-662-48263-6 DOI 10.1007/978-3-662-48264-3

Gerald Langhanke Heidelberg, Deutschland

ISBN 978-3-662-48264-3 (eBook)

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Spektrum © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Planung: Margit Maly Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Springer-Verlag GmbH Berlin Heidelberg ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media (www.springer.com)

Vorwort Sucht man im Katalog der Bibliothek der Universität Heidelberg, an der wir beide Physik studiert haben, die Begriffe „Theoretische Mechanik“, „Newtonsche Mechanik“ oder „Klassische Mechanik“, erhält man jeweils mehr als 500 Treffer. Warum also bringen wir ein weiteres Lehrbuch zu diesem Thema heraus, wenn es doch eine große Vielzahl von Büchern gibt, die die Newtonsche Mechanik in unterschiedlichster Art und Weise behandeln, von anschaulich bis mathematisch abstrakt? Darüber hinaus – warum sollte man sich überhaupt mit Newtonscher Mechanik beschäftigen? Mit einer inzwischen fast 350 Jahre alten Theorie, die zwar das Alltagsleben gut beschreibt, aber deren mathematische und physikalische Grenzen wohlbekannt sind und die längst durch elegantere und physikalisch viel weiter reichende Theorien abgelöst wurde? Der Grund liegt darin, dass bei der Formulierung der Newtonschen Gesetze zum ersten Mal Naturbeobachtungen umfassend und systematisch in der Sprache der Mathematik aufbereitet wurden. Ausgehend von den Untersuchungen von Kepler, Galilei und anderen hat