• BA 

• MA

113 - Mathematisch-physikalische Grundlagen 2

113.3 - Operations Research 

113.2 - Physik 2

6

Prof. Dr.-Ing. Robert Dürr

Prof. Dr. rer. nat. habil. Holger Schanz

• Pflichtmodul

• Wahlpflichtmodul

• Wahlmodul

Gesamtzeit: 300 h, davon

Präsenz-Kontaktzeit: 84 h

Online-Kontaktzeit: 0 h

Selbststudium: 216 h

113.3: Immatrikulation; empfohlen: Teilnahme "Mathematische Grundlagen" & "Mathematik für Wirtschaftsingenieure"

113.2: laut SPO: s. Amtl. Bek. Nr. 28/2022, 29/2022, 30/2022, 31/2022 und 32/2022
empfohlen: Mathematik Grundlagen, Physik 1

113.3 - Operations Research 

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls:

• computergestützte Methoden  zur Lösung von Optimierungsproblemen auswählen, anwenden und Ergebnisse kritisch bewerten
• sich selbstständig in ein eng umrissenes Gebiet einarbeiten sowie entsprechende Literatur auswählen und beurteilen
• Möglichkeiten und Grenzen der Lösungsverfahren einschätzen

113.2 - Physik 2

Die Studierenden kennen die grundlegenden physikalischen Größen und Gesetze der Optik und Thermodynamik und können diese systematisch zur physikalischen Beschreibung und mathematischen Modellierung technischer Problemstellungen anwenden. Sie können sich selbständig in ein eng umrissenes physikalisches Problemfeld einarbeiten, einfache Experimente planen, durchführen und protokollieren und dabei geeignete Software zur Datenerfassung, Auswertung und Präsentation der Ergebnisse einsetzen. Die Studierenden können komplexe physikalische Systeme durch geeignete Modellreduktionen analysieren und analytisch erfassen. Sie sind in der Lage, physikalische Sachverhalte aus den Bereichen der Optik und Thermodynamik mit adäquaten Begriffen zu beschreiben, ausgewählte physikalische Theorien und Methoden zu beurteilen und auf konkrete Anwendungen zu übertragen. Die Studierenden und können selbständig Lösungswege entwickeln und einfache technische Problemstellungen berechnen.

• Fachkompetenz

• Sozialkompetenz

• Methodenkompetenz

• Selbstkompetenz

113.3 - Operations Research 

Vorlesung mit Projektor & Computer, Computerübung mit MatLab

113.2 - Physik 2

Vorlesung mit Demonstrationsexperimenten und Aufgabenbeispielen, Übung mit Gruppenarbeitsphasen, wöchentliche Hausaufgaben, ein in Gruppen durchgeführter Praktikumsversuch

Gesamtzeit: 150 h, davon

Präsenz-Kontaktzeit: 28 h

Online-Kontaktzeit: 0 h

Selbststudium: 122 h

Vorlesung:

Computerübung:

1

1

• Einführung in die Optimierungsrechnung und Anwendungsbeispiele 
• Lineare Optimierung (Simplex-Algorithmus)
• Gemischtzahlige und binäre Optimierung  (Branch & Bound)
• Nichtlineare Optimierung (Gradientenabstiegsverfahren & Genetische Algorithmen)

• Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Vieweg
• Christiaans, Boss: Wirtschaftsmathematik für das Bachelor Studium, Springer
• Gramlich, Werner: Numerische Mathematik mit Matlab, dpunkt.verlag
• Brian, Breiner: MATLAB für Ingenieure, Addison-Wesley

Mathematics 2 (Mathematics of economic engineering)

• Calculus for multivariate functions
• Series expansions
• Ordinary differential equations
• Descriptive Statistics

Gesamtzeit: 150 h, davon

Präsenz-Kontaktzeit: 56 h

Online-Kontaktzeit: 

Selbststudium: 94 h

Vorlesung

Übung

3

1

• SI-System von 2019, Maßeinheiten, Dimensionen, signifikante Stellen, systematische und zufällige Messabweichungen, absolute und relative Messunsicherheit, Fehlerfortpflanzung
• Klassische Kinematik: Ortsvektor, Geschwindigkeit, Beschleunigung in Translation und Rotation, Galilei-Transformationen, Fallbeschleunigung, Wurfparabel
• Dynamik: Newtonsche Axiome, träge und schwere Masse, Kraftvektoren (rechnerische und grafische Addition, Komponenten), Kraftgesetze (Gravitation, elastische Kräfte, Reibungskräfte, Coulomb- und Lorentz-Kraft, Trägheitskräfte), schiefe Ebene

• Statik und Dynamik des starren Körpers: Schwerpunkt, Drehmoment, Trägheitsmoment, Gleichgewichtsbedingungen

• Erhaltungssätze und Bilanzgleichungen: Energie, Arbeit und Leistung; kinetische Energie, Potentialkräfte und ihre potentiellen Energien, Energieerhaltung, Masse-Energie-Beziehung; Impuls und Impulserhaltung, elastische und inelastische Stoßprozesse, Drehimpuls und Drehimpulserhaltung,

• Skript, Beispielaufgaben und weiterführendes Material auf Moodle 
• Lehrbuch: H. Stroppe, PHYSIK für Studierende der Natur-und Ingenieurwissenschaften. 2018: Carl Hanser Verlag GmbH Co KG.
• H. Stroppe, Physik: Beispiele und Aufgaben. 2016: Carl Hanser Verlag GmbH Co KG.

Physics 1

112.3 - Mathematik für Wirtschaftsingenieure

Gemäß Studien- und Prüfungsordnung – BA-WIW

112.2 Physik:

Gemäß Studien- und Prüfungsordnung – B.A. Elektrotechnik, Maschinenbau, Mechatronische Systemtechnik, Wirtschaftsingenieurwesen