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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.P Biec / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0

In der speziellen Darstellung auf Grundlage des "Karlsruher Physikkurses" werden neben den konventionellen Darstellungen z.T. recht anspruchsvolle (auch mathematisch) Konzepte zu Zeit, Raum, Kraft, Energie vermittelt.

 

 

(Buchrückseite)

Dieses Buch befasst sich mit den Grundzügen der physikalischen Modellierung und den vielfältigen Fragestellungen, die damit verbunden sind:

 

- Was ist ein physikalisches Modell und wie erstellt man es?

- Welche Vorteile, Grenzen und Risiken sind mit der Modellierung physikalischer Phänomene verknüpft?

- Gibt es „wahre“ Modelle und lassen sich objektive Kriterien finden, um zu entscheiden, wann ein Modell „stimmt“?

- Wie sind physikalische Modellgrößen und -gesetze diesbezüglich einzuordnen?

- Was versteht man in der Physik beispielsweise unter den Modellbegriffen Energie und Entropie?

- Gibt es Kräfte „wirklich“ oder haben wir es vielmehr mit Impulsströmen zu tun?

 

Mit der Beantwortung dieser und weiterer Grundsatzfragen wird eine Lücke in der naturwissenschaftlichen Ausbildung geschlossen. Das Buch ermöglicht den Studierenden zu verstehen, wie die Physik methodisch vorgeht, um etwas Ordnung in die phänomenologische Vielfalt unserer Erfahrungswelt zu bringen.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort VII / / Ä Propos 1 / / 1 Modelle in der Physik 9 / 1.1 Modellierungskonzepte 13 / 1.2 Definition und Abstraktionsebenen eines Modells 15 / 1.3 Modelleigenschaften und Modellierungsziele 22 / 1.4 Ein Modellierungsleitfaden 25 / 1.5 Potential, Grenzen und Risiken der Modellierung 29 / / 2 Mathematische Strukturen in der Physik 43 / 2.1 Der mathematische Abbildungsprozess 44 / 2.2 Physikalische Gleichungen 51 / 2.3 Die mathematische Symmetrie 55 / 2.4 Die mathematische Analogie 58 / 2.5 Die mathematische Dualität 60 / / 3 Der Messprozess und Maßeinheiten 65 / 3.1 Die Festlegung der Naturkonstanten 70 / 3.2 Die Längenmessung 71 / 3.3 Die Massenbestimmung 73 / 3.4 Die Zeitmessung 74 / / 4 Grundlegende physikalische Konzepte 81 / 4.1 Das Konzept der Energie 82 / 4.1.1 Was ist Energie? 84 / 4.1.1.1 Die Energie - eine physikalische Beschreibung 85 / 4.1.1.2 Die Koenergie oder Duale Energie 90 / 4.1.2 Was ist Entropie? 94 / 4.1.2.1 Der klassische (historische) Entropiebegriff 97 / 4.1.2.2 Eine zeitgemäße Interpretation der Entropie 103 / 4.2 Das Konzept der Kraft 119 / 4.2.1 Die Newton’sche Mechanik 123 / 4.2.2 Die Analytische Mechanik 138 / 4.2.3 Die Kontinuumsmechanik 145 / 4.2.3.1 Der kartesische Spannungstensor 147 / 4.2.3.2 Der kartesische Verzerrungstensor 150 / 4.2.3.3 Materialeigenschaften 151 / 4.2.3.4 Die Bilanzgleichungen 153 / 4.2.4 Die Quantenmechanik 155 / 4.2.4.1 Randerscheinungen in der Physik um 1900 156 / 4.2.4.2 Erste quantenmechanische Modell-Ansätze 157 / 4.2.4.3 Erste grundlegende Experimente zur Quantenmechanik 158 / 4.2.4.4 Der quantenmechanische Kraftbegriff 161 / 4.3 Das Konzept der Zeit 162 / 4.3.1 Was ist Zeit? 163 / 4.3.2 Die Zeit als Messgröße 165 / 4.3.3 Entropie und die Richtung der Zeit 169 / 4.3.4 Das Kausalitätsproblem in der Physik 173 / 4.3.5 Zeit-Paradoxien 176 / 4.3.5.1 Die Spezielle Relativitätstheorie: Eine kurze Einführung 177 / 4.3.5.2 Zeitreisen in die Zukunft: Das Zwillingsparadoxon 188 / 4.3.5.3 Zeitreisen in die Vergangenheit: Das allgemeine Kausalitätsprinzip 191 / / / 4.4 Das Konzept des Raumes 196 / 4.4.1 Was ist Raum? 197 / 4.4.2 Inertialsysteme und Bewegung im Raum 203 / 4.4.3 Die Vermessung des Raumes 210 / 4.4.4 Das kosmologische Paradoxon - Kann Raum bewegt werden? 220 / 4.4.5 Ein kosmologisches Modell 237 / 4.4.5.1 Das erweiterte Relativitätsprinzip 241 / 4.4.5.2 Zeit und Raum nach Milne 242 / 4.4.5.3 Das Milne-Universum 251 / 4.4.5.4 Lokale Beschleunigungen undGravitationskräfte 254 / 4.4.5.5 Die Lichtablenkung im Gravitationsfeld 263 / 4.4.5.6 Milne und das Olbers-Paradoxon 268 / 4.4.5.7 Zusammenfassung 271 / / 5 Impulsströme 293 / 5.1 Der allgemeine Impulserhaltungssatz 295 / 5.2 Kontaktwechselwirkungen 299 / 5.2.1 Die allgemeine Kontinuitätsgleichung 301 / 5.2.2 Die Reibung 302 / 5.2.3 Das Hebelgesetz 312 / 5.2.4 Beispiele zur Impulsstrom-Mechanik 316 / 5.2.4.1 Ein Vergleich: mechanische Spannung vs. Elektrische Stromdichte 317 / 5.2.4.2 Die Bewehrungstechnik im Bauingenieurwesen 320 / 5.2.4.3 Das Boussinesq-Problem 324 / 5.2.4.4 Tragwerke 326 / 5.2.4.5 Verbundmaterialien 328 / 5.2.4.6 Granulare Materie 330 / 5.2.4.7 Die Sanduhr 334 / 5.2.4.8 Spannungsinduzierte Bewegung 336 / 5.2.5 Stoßvorgänge 349 / 5.2.5.1 Die Stoßzeit 353 / 5.2.5.2 Die Stoßkaskade 363 / 5.3 Feldwechselwirkungen 366 / 5.3.1 Das Gravitationsfeld 367 / 5.3.1.1 Der Gravitations-Plattenkondensator 374 / 5.3.1.2 Geophysik: über den Wärmehaushalt der Erde 379 / 5.3.1.3 Zusammenfassung 391 / 5.3.2 Das magnetische Feld 394 / 5.3.3 Das elektrische Feld 398 / 5.3.4 Der Maxwell’sche Spannungstensor 401 / 5.3.4.1 Der Feldimpuls 403 / 5.3.4.2 Die Maxwell-Heaviside-Gleichungen 407 / 5.3.5 Die elektromagnetische Dualität 409 / / 6 Resume 419 / / 7 Physikalische Größen 425 / / 8 Aufgaben 427 / / 9 Mathematischer Anhang 441 / 9.1 Vektoren 442 / 9.2 Tensoren 443 / 9.3 Vektor-und Tensoranalysis 445 / 9.4 Impulsströme in der Kontinuumsmechanik 449 / / 10 Zitate 455 / / 11 Glossar 465 / / 12 Verweise 479 / / 13 Weiterführende Literatur 483 / / Index 493