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Institut für Physik


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Ansprechpartnerin

Dr.-Ing. Katja Tonisch

FG Technische Physik I

Telefon 03677 694954

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INHALTE

Physik für Studierende der Ingenieurwissenschaften

Auf den Seiten "Physik für Studierende der Ingenieurwissenschaften" werden die Inhalte in den Fächern Physik 1 und 2 sowie das Physikalische Grundpraktikum zusammengefasst. Diese werden fachgebietsübergreifend für die grundständigen ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge koordiniert.

Studiendokumente

Modulbeschreibung

Fachbeschreibung Physik 1

Fachbeschreibung Physik 2

Fachbeschreibung Physikalischen Grundpraktikum

 

Interne Links:

Hinweise zu den Fächern Physik 1 und 2

Hinweise und Unterlagen des Grundpraktikums

 

Die vorlesungsbegleitenden Unterlagen (Skript, Übungsaufgaben, Online-Quizze, Klausurhinweise usw.) befinden sich im dazugehörigen moodle-Kursraum, der Einschreibeschlüssel wird in der Vorlesung bekanntgegeben:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/

Personen

Prof. Dr. rer. nat. habil Stefan Krischok

Modul- und Fachverantwortlicher Hochschullehrer

Prof. Dr. rer. nat. habil Siegfried Stapf

Vorlesender in den Fächern Physik 1 und 2

Dr.-Ing. Katja Tonisch

Organisation der Lehre in den Fächern Physik 1 und 2

Dr. rer. nat. Norbert Stein

Organisation und Durchführung des Physikalischen Grundpraktikums

Dr. rer. nat. Hartmut Grille

Betreuung Übungen/ Praktika

Dipl.-Phys. Mathias Biester

Betreuung Übung/Praktika

Physik-Applets

Schräger Wurf

Variation von senkrechtem bis zum waagerechtem Wurf möglich. Zielübung (Wurf in den Eimer) einstellbar für das spielerische Verändern der Parameter.

Einstellbar sind

  • die Abwurfgeschwindigkeit,
  • der Abwurfwinkel und
  • die Abwurfhöhe

 Angezeigt werden

  • der Ortsvektor,
  • die Geschwindigkeit, und
  • die Beschleunigung.

Kollision (1D)

Stoßvorgänge im eindimensionalen Fall.

Einstellbar sind

  • die Massen der Körper 1 und 2,
  • die Geschwindigkeiten der Körper 1 und 2,
  • ob der Stoß elastisch oder vollkommen unelastisch erfogt.

Angezeigt werden

  • die Einzelimpulse und der Gesamtimpuls vor und nach dem Stoß in Form einer grafischen Vektoraddition

Kollision (2D)

Stoßvorgänge im zweidimensionalen Fall.

Einstellbar sind

  • die Massen der Körper 1 und 2,
  • die Geschwindigkeiten der Körper 1 und 2,
  • der Kollisionswinkel für Körper 1 und 2.

Angezeigt werden

  • der Stoßverlauf mit Betrag und Richtung der Geschwindigkeiten beider Körper vor und nach dem Stoß,
  • die Trajektorie des Gesamtimpulses,
  • die Einzelimpulse und der Gesamtimpuls vor und nach dem Stoß in Form einer grafischen Vektoraddition.

Kreisbewegung

Angezeigt werden

  • Position,
  • Geschwindigkeit und
  • Beschleunigung eine Objektes auf einer Kreisbahn

im Durchlaufen der Kreisbahn und als trigonometrische Funktion.

 

 

(Un-)folgsame Rolle

Wirkung des Drehmoments an Hand einer (un-)folgsamen Rolle.

Einstellbar sind

  • Zugwinkel und
  • Zugkraft, mit der am Faden gezogen wird.

Angezeigt werden

  • Hebelarm und eingeschlossener Winkel,
  • Laufrichtung und Geschwindigkeit der Bewegung
  • Richtung des wirkenden Drehmoments als grafische Darstellung des Kreuzproduktes (schematisch)

Corioliskraft

Wirkung der Corioliskraft auf einen Rollenden Ball auf einer sich drehenden Kreisscheibe.

Einstellbar sind

  • eine Beobachterposition innerhalb und außerhalb des rotierenden Systems,
  • ein Balleinwurf von inner- und außerhalb,
  • Winkelgeschwindigkeit,
  • Einwurfwinkel beim Einwurf des Balles.

    Angezeigt werden

    • Beschleunigung und
    • Geschwindigkeit des Balles, sowie 
    • die Rotation des Koordinatensystems

    Fadenpendel

    Darstellung der Zusammenhänge am Fadenpendel (mathematisches Pendel).

    Angezeigt werden

    • der Ort,
    • die auftretende Geschwindigkeit,
    • die Beschleunigung,
    • die kinetische
    • und potentielle Energie.

    Gedämpfte Schwingung

    Dargestellt wird die Gegenüberstellung einer ungedämpften und einer gedämpften Schwingung eines Feder-Masse-Schwingers. Die Reibungskraft ist proportional zum Betrag der Geschwindigkeit.

    Einstellbar ist

      • der Dämpfungsfaktor.

      Angezeigt werden

      • die gedämpfte
      • oder die ungedämpfte Schwingung,
      • der dazugehörige Formelsatz mit farblicher Zuordnung,
      • die Energiebilanz (grafische Darstellung).

      Erzwungene Schwingung

      Darstellung erzwungener mechanischer Schwingung.

      Einstellbar sind

      • Dämpfungsfaktor
      • Erregerfrequenz
      • Erregeramplitude.

      Angezeigt werden

      • Amplituden- und Phasengang der erzwungenen Schwingung.

      Gekoppelte Pendel

      Darstellung ist die Entstehung von Wellen als Übertragung von Schwingungen durch gekoppelte Pendel.

      Einstellbar sind

      • die Anfangsauslenkung für Pendel 1,
      • die Anfangsauslenkung für Pendel 2,
      • die Federkonstante (und damit die Stärke der Kopplung).

      Angezeigt wird

      • die momentane Auslenkung beider Pendel.

      Überlagerung von Schwingungen (Schwebung)

      Darstellung einer Schwebung, hervorgerufen durch die Überlagerung zweier Schwingungen mit geringfügig unterschiedlicher Frequenz.

      Einstellbar sind

      • das Gewicht an der Stimmgabel (bzw. die Größe der Frequenzabweichung),
      • die Kreisfrquenz omega,
      • die Phasengeschwindigkeit.

      Angezeigt werden

      • die Einzelschwingung der rechten und linken Stimmgabel (einzeln und überlagert),
      • die Schwebung als Resultat der Überlagerung beider Einzelschwingungen

      Stehende Welle

      Darstellung einer Welle, welche an einem losen/ festen Ende reflektiert wird.

      Einstellbar sind

        • Reflexion am festen Ende oder
        • Reflexion am losen Ende
        • Dämpfung.

        Angezeigt werden

        • die einfallende Welle,
        • die reflektierte Welle,
        • die stehende Welle (Summe beider Wellen).

        Dopplereffekt

        Darstellung des Dopplereffektes für eine bewegte Quelle und/ oder einenbewegten Empfänger.

        Einstellbar sind

        • Geschwindigkeit der Signalquelle
        • Geschwindigkeit des sich bewegenden Empfängers
        • Schallgeschwindigkeit

        Angezeigt wird

        • das am Empfänger wahrgenommene Signal
        • die Wellenlänge

        Veranstaltungen

        Interne Veranstaltungen

        Schulungsseminar für Übungsleiter:

        Übungen leiten – Einführung in die Hochschuldidaktik

        Dipl.-Ing. Silke Augustin/ Dr.-Ing. Katja Tonisch

        5. Oktober 2016

        Inhalte:

        • Meine Rolle als Lehrender – wie kann der Rollenwechsel vom Studierenden zum Lernenden gelingen?
        • Wichtige Feedback-Regeln
        • Wie lernen Studierende? Eine kurze Einführung in unterschiedliche Lerntypen
        • Einführung in die Grundlagen der Hochschuldidaktik (Constructive Alignment, Lernzieltaxonomoie, Formulierung von Lernzielen, Gestaltung von Lehrveranstaltungen)
        • Lernziele in der Physikausbildung für Studierende der Ingenieurwissenschaften der TU Ilmenau
        •  Störungen und Konflikte in Lehrveranstaltungen – wie entstehen sie und wie kann man ihnen begegnen?