Grundbegriffe der Physik [antikvár]

EinleitungAufgrund der reichen Erfahrungen in der Ausbildung von Studenten in Vorbereitungsjahrgängen der letzten 8-10 Jahre haben wir diese Sammlung der notwendigen Definitionen, Gesetzte und Aufgaben zusammengestellt. Die Zusammenstellung konzentriert sich auf die wichtigsten Betätigungsfelder der Physik. Im Fokus steht die Zusammenfassung und die einprägsame Darstellung der notwendigsten Begriffe der Physik. Sie kann aber ein Lehrbuch der Physik und/oder die Vorlesungen nicht ersetzen.Die Definitionen der physikalischen Größen und ihre wertvollen Verbindungen in Gestalt von Gesetze lohnt sich nur dann zu lernen, wenn wir diese auch im alltäglichen Leben wiedererkennen und anwenden können. Ohne dieser Effekt der Wiedererkennung erscheinen die Erkenntnisse der Physik häufig wertlos. Die hier zusammengestellten Aufgaben sollen eine Brücke zwischen dem theoretischen Wissen und die Anwendung der Physik bilden. Sie verfolgen das bestimmte Ziel die Denkweise der Naturforscher, insbesondere aber von Physiker vorzustellen. Die Prinzipien und Gesetze der Physik erlauben aber auch einen tieferen Einblick in die Vorgänge unserer unmittelbaren Umwelt. Diese Herangehensweise soll dazu beitragen auch die Ergebnisse von Test und Prüfungen zu verbessern.Die Aufgaben wurden so ausgewählt, daß ihre Lösung mit den Mitteln elementarer Mathematik möglich ist. Der Schwierigkeitsgrad entspricht dem Niveau des Gymnasiums bzw. des 12-klassigen Gymnasiums in Ungam. Die Aufgaben sind nicht abstrakt und lebensfremd, sondern zielen mehr auf die praktischen Erfordernisse und die Technik. Sie sind grundsätzlich aus dem praktischen Leben entnommen. Hier erscheinen nicht nur unmittelbar technikbezogene Aufgaben, sondern auch solche, die im Laufe der Zeit klassisch geworden sind, und formales Denken verlangen. Triviale Aufgaben, die lediglich durch Einsetzen von Zahlenwerten in gegebenen Formeln benötigen, werden nach Möglichkeit vermieden. Aufgaben mit * gekennzeichnet sind für Fortgeschrittene.Die in Frage kommenden Grundgesetze, abgeleiteten Gesetze und Ausdrücke (Formeln) die zur Lösung nützlich sein können, sind vor den betreffenden Abschnitten (absichtlich nur kurz) angegeben. Man findet diese in den empfohlenen Lehrbüchern und im Internet. Hinweise zur Lösung der schwereren Aufgaben (mit Lösungsansätzen und Gleichungen) befinden sich am Ende des Aufgabenteils. Die Lösungen der leichteren Aufgaben sind nur mit einer einzigen Formel oder numerischen Wert gegeben. Es sollte vermieden werden, dass diese Aufgabensammlung als eine neue und unnütze Quelle von lexikalischen Kenntnisse verwendet wird. Stattdessen, sollte sie zur geschliffenen Fähigkeit und Geschicklichkeit der Problemlösung beitragen. Die langjährige Erfahrung lehrt, dass nicht die Lösungen müssen auswendig gelernt und einprägen werden, sondern die dazu fuhrende Denkweise und der Weg muss verstanden worden sein! Die Aufgaben sind meistens formal (mit Größengleichungen) beschrieben. Die Variablen können beliebige Werte der physikalischen und mathematischen (geometrischen) Größen enthalten. Die Einführung von Größengleichungen eriaubt die Angabe elegante, übersichtliche und allgemeine Lösung der Aufgabe. Diese Ansatz erfordert ein bestimmtes (nicht allzu hohes) Niveau der Abstraktion von den Studenten. Die Entwicklung dieser Fähigkeit kann bei jungen Leuten nicht schädlich sein, ganz im Gegenteil, sie kann bei anderen Fächern (wie Mathematik, Chemie und Informatik) sehr nützlich sein.