Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Das vorliegende Buch verbindet klassische Physikaufgaben der Mechanik und Wärmelehre mit zwei neuartigen Aufgabenformaten, die Studierende der Physik mit dem PC, Tablet-PC oder Smartphone lösen können. In Videoaufgaben werden Aufnahmen von physikalischen Experimenten bereitgestellt, die mithilfe von Analyseprogrammen bearbeitet werden können. Mobile Videoanalyseaufgaben können Leserinnen und Leser lösen, indem sie eigene Physik-Experimente nach Anleitung mit dem Tablet-PC oder Smartphone aufnehmen und auswerten.

Mithilfe dieser Aufgaben entdecken Physikstudierende das enge Zusammenspiel zwischen Theorie und Experiment anhand konkreter und vielfältiger physikalischer Arbeitsweisen, wie z.B. dem Vergleichen von Vorhersagen und Messwerten, dem Erklären von Beobachtungen und Messergebnissen, dem Bilden und Prüfen von Hypothesen und dem qualitativen Argumentieren und dem Interpretieren von Diagrammen. Dem Buch gelingt es somit, Studierende an konzeptione

lles physikalisches Denken heranzuführen, welches über das bloße Manipulieren von Gleichungen hinausgeht.

„Smarte Aufgaben zu Mechanik und Wärme“ bietet Dozenten und Tutoren mit 89 prüfungsrelevanten Aufgaben eine Hilfestellung, um Übungen modern und ansprechend zu gestalten. Beim Selbststudium unterstützt das Buch Studierende der Physik, des Nebenfaches und des Lehramts dabei, ein robustes Verständnis zentraler Konzepte der Mechanik und Thermodynamik zu entwickeln. Im Buch sind 40 Aufgaben mit direkt verlinkten Videoexperimenten, 12 mobile Videoanalyseaufgaben zur eigenständigen Aufnahme einfacher Freihandexperimente und 37 traditionelle Aufgaben enthalten. Verständliche und ausführliche Lösungen mit anschaulichen Grafiken und Beispielauswertungen und Vorschläge für Videoanalyse-Tools ergänzen alle Aufgaben.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Vergleich von traditionellen Aufgaben (T-Aufgaben), Videoanalyse-Aufgaben (VA-Aufgaben) und mobilen Videoanalyse-Aufgaben (mVA-Aufgaben); Videoanalyse-Programme und Videoanalyse-Apps als Mess- und Auswertungswerkzeug; Funktionsprinzip der Videoanalyse; Hinweise zum Lösen von VA- und mVA-Aufgaben.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

2. Kinematik des Massepunktes

Kinematikvektoren; gleichmäßig- und ungleichmäßig beschleunigte Bewegungen; ein- und zweidimensionale Bewegungen; Wurfbewegung; gleichförmige und ungleichförmige Kreisbewegung; Bewegung von einem Körper und von zwei verbundenen Körpern.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

3. Dynamik des Massepunkts

Kräfte- und Drehmomentgleichgewicht; Newton´sche Axiome; Bewegung von einem Körper und von zwei verbundenen Körpern; Bewegung im Looping; Federkraft-gebremste Fallbewegung; Arbeit; Kraftfelder; Energieerhaltungssatz; Bewegung im Gravitationsfeld.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

4. Bewegte Bezugssysteme

Galilei-Transformation von gleichförmig-geradliniger Bewegung, gleichförmiger Kreisbewegung und Wurfbewegung; Kinematik und Dynamik in translatorisch und rotatorisch beschleunigten Bezugsystemen; Vergleich von Galilei- und Lorentz-Transformation; Längenkontraktion und Zeitdilatation in relativistisch bewegten Bezugssystemen.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

5. Systeme von Massepunkten, Stöße

Zentraler elastischer und inelastischer Stoß; Impulserhaltungssatz; inelastischer Stoß bei kontinuierlicher und diskreter Massenänderung eines Körpers; Drehimpulserhaltung im Zentralkraftfeld; Energieerhaltungssatz.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

6. Dynamik starrer ausgedehnter Körper

Schwerpunkt starrer Körper; Trägheitsmoment von Körpern; Newton´sches Grundgesetz für starre Körper; Drehimpuls-, Impuls- und Energieerhaltung beim Stoß ausgedehnter Körper; Bewegung eines Maxwell´schen Rads.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

7. Reale feste und flüssige Körper

Elastische Verformung von Körpern; Torsion von zylindrischen Körpern und Torsionsschwingung; Flächenträgheitsmoment von Balken; elastische Dehnung von zylindrischen Körpern; Phänomene der Oberflächenspannung; Bewegung mit Haft- und Gleitreibung; Kompressibilität von Flüssigkeiten.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

8. Gase und Thermodynamik

Maxwell-Boltzmann´sche Geschwindigkeitsverteilung; mittlere Freie Weglänge; Steigbewegung in isothermer Erdatmosphäre; Wärmeaustausch; thermische Längenänderung von Körpern; erster Hauptsatz der Thermodynamik.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

9. Strömende Flüssigkeiten und Gase

Bernoulli-Gleichung; Kontinuitätsgleichung; laminare Strömung von Flüssigkeiten durch Röhren; Strömung durch Venturi-Rohr; Fallbewegung mit Stokes´scher Reibung; Fallbewegung mit Newton´scher Reibung; Fallbewegung eines Wasserstrahls; dynamischer Auftrieb in Luft.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

10. Mechanische Schwingungen und Wellen

Freie, gedämpfte und erzwungene Federschwingungen; Schwebung; Schwingung einer Wassersäule; Doppler-Effekt; gekoppelte Schwingungen; stehende Seilwellen.

Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer
Weitere Informationen

Premium Partner

in-adhesivesMKVSNeuer Inhalt

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Technisches Interface Design - Beispiele aus der Praxis

Eine gute Theorie besticht nur darin, dass am Ende einer Entwicklung sinnvolle und nutzergerechte Produkte herauskommen. Das Forschungs- und Lehrgebiet Technisches Design legt einen starken Wert auf die direkte Anwendung der am Institut generierten wissenschaftlichen Erkenntnisse. Die grundlegenden und trendunabhängigen Erkenntnisse sind Grundlage und werden in der Produktentwicklung angewendet. Nutzen Sie die Erkenntnisse aus den hier ausführlich dargestellten Praxisbespielen jetzt auch für Ihr Unternehmen.
Jetzt gratis downloaden!

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

Bildnachweise