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Einsatz von Hilfsmitteln zur Versuchsvorbereitung und Protokollierung im Anfangerpraktikum Physik

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 نشر من قبل Kristin Kliemt
 تاريخ النشر 2019
  مجال البحث فيزياء
والبحث باللغة English
 تأليف Kristin Kliemt




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The Beginners Lab Course in Physics is scheduled very early in the course of studies not only for students of physics but also for students for which physics is a minor subject. We provide all partipants with several auxilliary materials for the preparation of the experiments and for writing a protocol. In our study, we enlighten the effect of the usage of these materials on the success of passing the lab course. ----- Das Anfangerpraktikum Physik ist eine fruh im Studienverlauf stattfindende Veranstaltung sowohl fur Hauptfachstudierende Physik, alsauch fur Studierende mit Nebenfach Physik. Die vorliegende Untersuchung beleuchtet den Effekt der Verwendung von Hilfsmitteln zur Versuchsvorbereitung und Protokollierung auf das erfolgreiche Bestehen des Praktikums.

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50 - Tilman Kuepper 2017
In Shive wave machines - Wave propagation, dispersion, reflection, simulation (arXiv:1503.02088) technical details of Shive wave machines are discussed. Wave propagation on these machines is simulated using the commercial numerical computing environm ent MATLAB. The MATLAB functions are compatible with GNU Octave, a free MATLAB alternative. The lower execution speed compared to MATLAB can be somewhat compensated by converting the underlying differential equations to matrix form. With Python or C++, these and similar simulations can also be performed easily. Suitable vector and matrix libraries, ODE solvers and plotting libraries for these programming languages are available free of charge on the internet. ----- In Die Wellenmaschine - Grundlagen der Wellenausbreitung, Dispersion, Reflexion, Simulation (arXiv:1503.02088) werden die in Schule und Hochschule verbreiteten Wellenmaschinen naher betrachtet und die Wellenausbreitung auf solchen Maschinen mithilfe von MATLAB simuliert. Die kommerzielle Software MATLAB ist freilich nicht uberall verfugbar, sodass sich die Frage nach freien Alternativen stellt. Der MATLAB-Quelltext im genannten Artikel kann zum Beispiel mit GNU Octave ausgefuhrt werden. Die im Vergleich zu MATLAB geringere Ausfuhrungsgeschwindigkeit lasst sich durch Umformung des zu losenden Differentialgleichungssystems in Matrixschreibweise zumindest teilweise kompensieren. Aber auch mit klassischen Programmiersprachen wie Python oder C++ lassen sich diese und ahnliche Simulationen leicht durchfuhren. Passende Bibliotheken zur Arbeit mit Vektoren und Matrizen, zum Losen von Differentialgleichungen und zur animierten Darstellung der Simulationsergebnisse werden im Artikel vorgestellt.
44 - Markus Nielbock 2019
This activity was created within the framework of the Space for Education project, which aims at experiencing physical principles on the basis of topics related to space travel. This work enables the students to understand how a rocket brings crews i nto the orbit of the International Space Station. Since the way from the simpler basics to a real representation of a rocket flight is quite complex and requires knowledge from several class levels, the current paper limits itself to the introduction of basic concepts and simple, idealized applications. The rocket equation is of central importance. Further derivations, which deal with multi-stage rockets, are dealt with in a separate work. To introduce the principle of recoil, a few examples are briefly presented. Additional materials at: https://www.haus-der-astronomie.de/raum-fuer-bildung ----- Diese Aktivitat wurde im Rahmen des Projekts Raum fur Bildung erstellt, welches physikalische Prinzipien anhand der Raumfahrt erlebbar macht. Diese Ausarbeitung ermoglicht den Schulerinnen und Schulern nachzuempfinden, wie eine Rakete Besatzungen auf den Orbit der Internationalen Raumstation bringt. Da der Weg von den einfacheren Grundlagen hin zu einer realen Darstellung eines Raketenflugs recht komplex ist und Kenntnisse aus mehreren Klassenstufen benotigt, beschrankt sich die aktuelle Ausarbeitung auf die Einfuhrung der Grundbegriffe und einfachen, idealisierten Anwendungen. Zentrale Bedeutung hat dabei die Raketengleichung. Weiterfuhrende Ableitungen, die mehrstufige Raketen thematisieren, werden in einer gesonderten Ausarbeitung behandelt. Zur Einleitung in das Prinzip des Rucksto{ss}es werden kurz einige Beispiele vorgestellt. Weitere Materialien unter: https://www.haus-der-astronomie.de/raum-fuer-bildung
187 - Markus Nielbock 2019
This activity was created within the framework of the Space for Education project, which ams at experiencing physical principles on the basis of topics related to space travel. Artificial satellites are suitable as application-oriented examples to ex plain the effect of gravity on their orbits. This working material deals with the orbit of the International Space Station (ISS) around the Earth. In simple calculations and representations, the students learn how the orbits of artificial satellites are created and which characteristic velocities occur. They compare their ISS results with those of geostationary satellites and discover applications of this particular orbit. Additional materials at: https://www.haus-der-astronomie.de/raum-fuer-bildung ----- Diese Aktivitat wurde im Rahmen des Projekts Raum fur Bildung erstellt, welches physikalische Prinzipien anhand der Raumfahrt erlebbar macht. Kunstliche Satelliten eignen sich als anwendungsnahe Beispiele, um die Wirkung der Gravitation auf ihre Bahn naher zu erlautern. Dieses Arbeitsmaterial behandelt dazu exemplarisch den Orbit der Internationalen Raumstation (ISS) um die Erde. In einfachen Rechnungen und Darstellungen erfahren die Schulerinnen und Schuler, wie Bahnen kunstlicher Satelliten zustande kommen und welche charakteristischen Geschwindigkeiten dabei auftreten. Sie vergleichen ihre Ergebnisse zur ISS mit denen von geostationaren Satelliten und entdecken Anwendungen dieses besonderen Orbits. Weitere Materialien unter: https://www.haus-der-astronomie.de/raum-fuer-bildung
50 - Christian Mayr 2014
This thesis deals with the study of image processing algorithms which can be implemented by pulse-coupled neural nets. The inspiration for this choice is taken from biological image processing, which achieves with little computational effort in highl y parallel processes image analysis tasks such as object recognition, image segmentation, velocity and distance estimation, etc. Conventional, serially implemented algorithms either cannot realize those tasks at all or will expend significantly more effort. Because the first stages of the visual system comprise a sensor interface, they are comparatively accessible with respect to defining their transfer or processing function. Some of those processing functions or principles are to be used in hardware implementations, with the focus on duplicating especially the highly parallel processing.
52 - Rainer W. Kuehne 2006
Steven Jones et al. reported to have observed nuclear fusion at room temperature. They observed this cold fusion by electrolyzing heavy water. Later experiments confirmed these observations. These experiments confirmed the generation of strong electr ic fields within the deuterided metals. These electric fields accelerate the deuterons to keV energies and allow the observed nuclear fusion. Roman Sioda and I suggested a theoretical description of this nuclear fusion. Our extended micro hot fusion scenario explains how nuclear fusion can be generated over a long time within deuterided metals. Moreover we predicted the explosion of large pieces of deuterided metals. This article reviews the cold fusion work of Steven Jones et al. and discusses the fracto-fusion scenario. I show that the extended micro hot fusion scenario can explain the observed neutron emissions, neutron bursts, and heat bursts.
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