Kraft und Impulsstrom - Versionsgeschichte

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2011-03-07T10:23:14Z

Beispiele

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	*Ein Flugzeug fliegt geradeaus, weil die Schubkraft grösser als der Luftwiderstand ist. Die schon von ''Aristoteles'' vertretene These, wonach eine Bewegung von einer Kraft erzwungen und aufrecht erhalten werden muss, liegt viel näher bei der menschlichen Erfahrung als das auf ''Galileo Galilei'' zurück zu führende [[Newtonsche Axiome\|Trägheitsprinzip]]. Die eindimensionale Bewegung von Fahr- und Flugzeugen lässt sich sehr gut ins [[Flüssigkeitsbild]] übertragen. Im Falle der gleichmässigen Bewegung steht das Fahr- oder Flugzeug bezüglich des Impulses in einem Fliessgleichgewicht, wobei der Zufluss unter Energieaufwand erzwungen und der Abfluss unter [[Entropieproduktion]] von selbst abläuft.		*Ein Flugzeug fliegt geradeaus, weil die Schubkraft grösser als der Luftwiderstand ist. Die schon von ''Aristoteles'' vertretene These, wonach eine Bewegung von einer Kraft erzwungen und aufrecht erhalten werden muss, liegt viel näher bei der menschlichen Erfahrung als das auf ''Galileo Galilei'' zurück zu führende [[Newtonsche Axiome\|Trägheitsprinzip]]. Die eindimensionale Bewegung von Fahr- und Flugzeugen lässt sich sehr gut ins [[Flüssigkeitsbild]] übertragen. Im Falle der gleichmässigen Bewegung steht das Fahr- oder Flugzeug bezüglich des Impulses in einem Fliessgleichgewicht, wobei der Zufluss unter Energieaufwand erzwungen und der Abfluss unter [[Entropieproduktion]] von selbst abläuft.
	*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist offensichtlich noch nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist.		*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist offensichtlich noch nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist.

			==Links==
			*[http://www.youtube.com/watch?v=l5dHIATEGrU Impulsströme in der Statik] auf Youtube

	[[Kategorie:Trans]]		[[Kategorie:Trans]]

Admin am 17. August 2009 um 09:42 Uhr

2009-08-17T09:42:41Z

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	Kraft ist ein fundamentales Konzept der Physik, insbesondere der Mechanik. Untersuchungen zeigen, dass beim Lernen dieses Begriffs auf allen Stufen, also auch an der Hochschule, grosse Probleme auftreten. In der Alltagssprache verwenden wir den Begriff [[Kraft]] in einer Bedeutung, die weit von der physikalischen Bedeutung entfernt ist. Oft entspricht das Alltagswort "Kraft" eher dem [[Energie]]umsatz als der Änderungsrate des [[Impuls]]es. Einen eleganten Zugang zum Kraftbegriff erhält man über den neutraleren [[Impuls]]. Diese Grösse ist für die Schüler neu, das Alltagswort (Schwung oder Wucht) relativ neutral. Der Impuls lässt sich leicht als [[Menge]] von Bewegung verstehen. Die [[Kraft]] wird dann aus der Änderungsrate des Impulses abgeleitet.		Kraft ist ein fundamentales Konzept der Physik, insbesondere der Mechanik. Untersuchungen zeigen, dass beim Lernen dieses Begriffs auf allen Stufen, also auch an der Hochschule, grosse Probleme auftreten. In der Alltagssprache verwenden wir den Begriff [[Kraft]] in einer Bedeutung, die weit von der physikalischen Bedeutung entfernt ist. Oft entspricht das Alltagswort "Kraft" eher dem [[Energie]]umsatz als der Änderungsrate des [[Impuls]]es. Einen eleganten Zugang zum Kraftbegriff erhält man über den neutraleren [[Impuls]]. Diese Grösse ist für die Schüler neu, das Alltagswort (Schwung oder [[Wucht]]) relativ neutral. Der Impuls lässt sich leicht als [[Menge]] von Bewegung verstehen. Die [[Kraft]] wird dann aus der Änderungsrate des Impulses abgeleitet.

	==Himmelsmechanik==		==Himmelsmechanik==

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2008-01-05T09:41:37Z

Beispiele

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	*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist offensichtlich noch nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist.		*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist offensichtlich noch nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist.

	[[Kategorie:~~Translation~~]]		[[Kategorie:Trans]]

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2007-08-15T10:58:06Z

Beispiele

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	==Beispiele==		==Beispiele==
	Die nachfolgenden Beispiele mögen deutlich machen, dass im Bereich der Schulphysik ein grosser Handlungsbedarf besteht. ~~Sonst~~ wird man schon in einigen Jahren den Umstand, dass heute noch an vielen Gymnasien Mechanik ohne [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] sowie [[Thermodynamik]] unter Verzicht auf den Begriff [[Entropie]] unterricht wird, als eine der grössten ~~bildungspolitischen~~ Fehlleistung an der Schwelle zum dritten Jahrtausend bezeichnen.		Die nachfolgenden Beispiele mögen deutlich machen, dass im Bereich der Schulphysik ein grosser Handlungsbedarf besteht. Ein Umdenken ist dringend geboten, sonst wird man schon in einigen Jahren den Umstand, dass heute noch an vielen Gymnasien Mechanik ohne [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] sowie [[Thermodynamik]] unter Verzicht auf den Begriff [[Entropie]] unterricht wird, als eine der grössten Fehlleistung des Physikunterrichts an der Schwelle zum dritten Jahrtausend bezeichnen.
	*Ein Schüler zieht mit der Hand an einer horizontal ausgerichteten Federwaage. Seine Begründung, dass die Kraft seiner Hand grösser sein müsse als die Gegenkraft der Feder, damit sich diese dehnt, zeigt, dass er unter Kraft eher den Energieumsatz als die Stärke des durch die Muskulatur fliessenden ~~Impulsstromes~~ versteht.		*Ein Schüler zieht mit der Hand an einer horizontal ausgerichteten Federwaage. Seine Begründung, dass die Kraft seiner Hand grösser sein müsse als die Gegenkraft der Feder, damit sich diese dehnt, zeigt, dass er unter Kraft eher den Energieumsatz als die Stärke des durch die Muskulatur fliessenden [[Impulsstrom]]es versteht.
	*Die in deutschen Lehrbüchern reich bebilderte Gleichsetzung der Normalkomponente der [[Gewichtskraft]] mit der [[Normalkraft]] weist darauf hin, dass nicht einmal die Autoren der Lehrbücher die Struktur der [[Punktmechanik]] begriffen haben. Wer die Mechanik in ~~ihrer~~ ~~systemdynamischen~~ ~~Struktur~~ ~~durchschaut~~ hat, käme ~~nicht einmal unter der Wirkung grosser Alkoholmengen~~ auf die Idee, eine [[Impulsquelle]] mit einer [[Impulsstrom]]stärke zu verwechseln.		*Die in deutschen Lehrbüchern reich bebilderte Gleichsetzung der Normalkomponente der [[Gewichtskraft]] mit der [[Normalkraft]] weist darauf hin, dass nicht einmal die Autoren der Lehrbücher die Struktur der [[Punktmechanik]] begriffen haben. Wer die Mechanik einmal aus systemdynamischer Sicht analysiert hat, käme nie auf die Idee, eine [[Impulsquelle]] mit einer [[Impulsstrom]]stärke zu verwechseln.
	*Fragen zum [[Frontalcrash]] zweier Autos (welchen Einfluss hat die [[Masse]], wie wirkt sich die [[Geschwindigkeit]] der Fahrzeuge aus) werden von Laien oft besser beantwortet als von Akademikern, weil erstere von einem ~~etwa~~ unklar strukturierten Impulsbegriff ausgehen, letztere ihre Argumentation aber oft auf die Formel für die [[kinetische Energie]] abstützen.		*Fragen zum [[Frontalcrash]] zweier Autos (welchen Einfluss hat die [[Masse]], wie wirkt sich die [[Geschwindigkeit]] der Fahrzeuge aus) werden von Laien oft besser beantwortet als von Akademikern, weil erstere von einem etwas unklar strukturierten Impulsbegriff ausgehen, letztere ihre Argumentation aber oft auf die Formel für die [[kinetische Energie]] abstützen.
			*Ein Flugzeug fliegt geradeaus, weil die Schubkraft grösser als der Luftwiderstand ist. Die schon von ''Aristoteles'' vertretene These, wonach eine Bewegung von einer Kraft erzwungen und aufrecht erhalten werden muss, liegt viel näher bei der menschlichen Erfahrung als das auf ''Galileo Galilei'' zurück zu führende [[Newtonsche Axiome\|Trägheitsprinzip]]. Die eindimensionale Bewegung von Fahr- und Flugzeugen lässt sich sehr gut ins [[Flüssigkeitsbild]] übertragen. Im Falle der gleichmässigen Bewegung steht das Fahr- oder Flugzeug bezüglich des Impulses in einem Fliessgleichgewicht, wobei der Zufluss unter Energieaufwand erzwungen und der Abfluss unter [[Entropieproduktion]] von selbst abläuft.
	*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist ~~noch~~ ~~halt~~ nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist.		*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist offensichtlich noch nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist.

	[[Kategorie:Translation]]		[[Kategorie:Translation]]

Admin: /* Didaktik */

2007-08-15T10:41:30Z

Didaktik

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	Die [[Kraft]], eine Totgeburt aus den Anfängen der Mechanik, von den Statikern des 19. Jahrhunderts mit grossem Aufwand auf ein dafür ungeignetes Gebiet übertragen, ist mit der [[Quantenmechanik]] endgültig aus der Physik entsorgt worden. Wer nun, fast hundert Jahre nach der Abschaffung dieses Begriffs durch die Relativitätstheorie (Gewichtskraft) und durch die Quantenmechanik (als Konzept), glaubt, die Mechanik aus dem Kraftbegriff heraus entwickeln zu müssen, stünde, wäre er nicht durch eine weltweit gehegte Tradition geschützt, unter grossem Begründungszwang. Was damals, in der Hochblüte der technischen Mechanik, rechtens war, muss heute nicht mehr unbedingt zutreffen.		Die [[Kraft]], eine Totgeburt aus den Anfängen der Mechanik, von den Statikern des 19. Jahrhunderts mit grossem Aufwand auf ein dafür ungeignetes Gebiet übertragen, ist mit der [[Quantenmechanik]] endgültig aus der Physik entsorgt worden. Wer nun, fast hundert Jahre nach der Abschaffung dieses Begriffs durch die Relativitätstheorie (Gewichtskraft) und durch die Quantenmechanik (als Konzept), glaubt, die Mechanik aus dem Kraftbegriff heraus entwickeln zu müssen, stünde, wäre er nicht durch eine weltweit gehegte Tradition geschützt, unter grossem Begründungszwang. Was damals, in der Hochblüte der technischen Mechanik, rechtens war, muss heute nicht mehr unbedingt zutreffen.

	Der wissenschaftlich begründeten Relativierung (nicht Abschaffung) des Kraftbegriffs wird oft ~~ein~~ ~~didaktisches~~ Argument entgegen gehalten: ~~wohl hat~~ der Kraftbegriff in der Physik des 20. Jahrhunderts jegliche Bedeutung verloren, doch verstehen unsere Schüler und Studierenden den klassischen Kraftbegriff am besten. Wer den systemdynamischen Aufbau der klassischen Mechanik mit ~~den~~ ~~Bilanzgleichungen~~, den konstitutiven Gesetzen und der klar definierten Rolle der [[Energie]] kennt, wer den Studierenden [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] anhand des [[Flüssigkeitsbild]]es und der ~~Strombilder~~ erklärt hat, glaubt sich ob dieser Argumentation im falschen Film. Wie kann man angesichts der Resultate der didaktischen Untersuchungen in Bezug auf den Kraftbegriff allen Ernstes behaupten, dass der Kraftbegriff von den Lernenden ~~auch nur~~ ohne grossen Aufwand verstanden wird?		Der wissenschaftlich begründeten Relativierung (nicht Abschaffung) des Kraftbegriffs wird oft das folgende, didaktisch motivierte Argument entgegen gehalten: der Kraftbegriff in der Physik des 20. Jahrhunderts wohl jegliche Bedeutung verloren, doch verstehen unsere Schüler und Studierenden den klassischen Kraftbegriff am besten. Wer den systemdynamischen Aufbau der klassischen Mechanik mit der Bilanzgleichung für die Basisgrösse Impuls, den konstitutiven Gesetzen und der klar definierten Rolle der [[Energie]] kennt, wer den Studierenden [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] anhand des [[Flüssigkeitsbild]]es und der Strom- und Quellenbilder erklärt hat, glaubt sich ob dieser Argumentation im falschen Film. Wie kann man angesichts der Resultate der didaktischen Untersuchungen in Bezug auf den Kraftbegriff allen Ernstes behaupten, dass der Kraftbegriff von den Lernenden ohne grossen methodischen und zeitlichen Aufwand verstanden wird?

	==Beispiele==		==Beispiele==

Admin: /* Quantenmechanik */

2007-08-15T10:36:16Z

Quantenmechanik

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	==Quantenmechanik==		==Quantenmechanik==
	In der klassischen [[Punktmechanik]] ist der [[Zustandsgrösse\|Zustand]] eines Teilchens durch die Messung seiner Position und seiner [[Geschwindigkeit]] vollständig festgelegt. In dieser Theorie erscheint die Geschwindigkeit ~~als erste Ableitung des [[Ort]]svektors nach der Zeit~~ als reine Zwischengrösse, weil sich das [[Grundgesetz der Mechanik]] nur auf die zweite Ableitung, die [[Beschleunigung]], bezieht. In der Quantenmechanik verlieren die aus dem Ort auf analytischem Weg gewonnen Begriffe Geschwindigkeit und Beschleunigung ihre Bedeutung. Der [[Impuls]], der in der [[Punktmechanik]] als reine Erhaltungsgrösse aus den [[Newtonsche Axiome\|Newtonschen Axiomen]] gewonnen wird, mutiert in der modernen Physik zu einer dem Ort gleichberichtigten [[Zustandsgrösse]]. Beide Zustandsgrössen ([[Ort]] und [[Impuls]]) können nie gleichzeitig exakt gemessen werden, weil ~~sie~~ die Heisenbergsche [[Unschärferelation]] ~~erfüllen~~ ~~müssen~~.		In der klassischen [[Punktmechanik]] ist der [[Zustandsgrösse\|Zustand]] eines Teilchens durch die Messung seiner [[Ort\|Position]] und seiner [[Geschwindigkeit]] vollständig festgelegt. In dieser Theorie erscheint die Geschwindigkeit als reine Zwischengrösse, weil sich das [[Grundgesetz der Mechanik]] nur auf die zweite Ableitung des Ortes nach der Zeit, die [[Beschleunigung]], bezieht. In der Quantenmechanik verlieren die aus dem Ort auf analytischem Weg gewonnen Begriffe Geschwindigkeit und Beschleunigung ihre Bedeutung. Der [[Impuls]], der in der [[Punktmechanik]] als reine Erhaltungsgrösse aus den [[Newtonsche Axiome\|Newtonschen Axiomen]] gewonnen wird, mutiert in der modernen Physik zu einer dem Ort gleichberichtigten [[Zustandsgrösse]]. Beide Zustandsgrössen ([[Ort]] und [[Impuls]]) können nie gleichzeitig exakt gemessen werden, weil die Heisenbergsche [[Unschärferelation]] erfüllt sein muss.

	Die [[Physik der dynamischen Systeme]] strukturiert die [[Translationsmechanik]] so, wie sie auch ~~aus~~ ~~quantenmechanischer~~ ~~Sicht~~ ~~gesehen~~ ~~werden~~. Der [[Impuls]] ist eine eigenständige [[Primärgrösse]], die ~~mit der Änderungsrate des Ortes, der Geschwindigkeit,~~ über ~~eine~~ [[kapazitives Gesetz]] ~~verbunden~~ ist. Diese ~~Struktur~~ ~~wird~~ ~~von~~ ~~jedem~~ ~~systemdynamischen~~ ~~Modell~~ ~~abgebildet~~. Im [[Systemdiagramm]] erscheinen Impuls und Ort als je eine [[Bestandesgrösse]] in Form von Töpfen.		Die [[Physik der dynamischen Systeme]] strukturiert die [[Translationsmechanik]] so, wie sie auch in der Quantenmechanik dargestellt wird. Der [[Impuls]] ist eine eigenständige [[Primärgrösse]], die über ein [[kapazitives Gesetz]] mit der Geschwindigkeit verknüpft ist. Diese Geschwindigkeit hängt als Änderungsrate mit dem Ort zusammen. Im [[Systemdiagramm]] erscheinen die Zustandsgrössen [[Impuls]] und [[Ort]] als je eine [[Bestandesgrösse]] in Form von Töpfen. Der Unterschied zwischen klassischer und Quangenmechanik ist im kapazitiven Gesetz, der Verbindung zwischen Dynamik (Impulsbilanz) und Kinematik (Gemetrie), zu suchen. In der Quantenmechanik können Ort und Impuls nicht gleichzeitig scharf gemessen werden.

	==Didaktik==		==Didaktik==

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2007-08-14T08:26:26Z

Beispiele

← Nächstältere Version		Version vom 14. August 2007, 08:26 Uhr
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	==Beispiele==		==Beispiele==
	Die nachfolgenden Beispiele mögen deutlich machen, dass im Bereich der Schulphysik ein grosser Handlungsbedarf besteht. Sonst wird man schon in einigen Jahren den Umstand, dass heute noch an vielen Gymnasien Mechanik ohne [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] sowie [[Thermodynamik]] unter Verzicht auf den Begriff [[Entropie]] unterricht wird, als eine der grössten bildungspolitischen ~~Fehhleistung~~ an der Schwelle zum dritten Jahrtausend bezeichnen.		Die nachfolgenden Beispiele mögen deutlich machen, dass im Bereich der Schulphysik ein grosser Handlungsbedarf besteht. Sonst wird man schon in einigen Jahren den Umstand, dass heute noch an vielen Gymnasien Mechanik ohne [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] sowie [[Thermodynamik]] unter Verzicht auf den Begriff [[Entropie]] unterricht wird, als eine der grössten bildungspolitischen Fehlleistung an der Schwelle zum dritten Jahrtausend bezeichnen.
	*Ein Schüler zieht mit der Hand an einer horizontal ausgerichteten Federwaage. Seine Begründung, dass die Kraft seiner Hand grösser sein müsse als die Gegenkraft der Feder, damit sich diese dehnt, zeigt, dass er unter Kraft eher den Energieumsatz als die Stärke des durch die Muskulatur fliessenden Impulsstromes versteht.		*Ein Schüler zieht mit der Hand an einer horizontal ausgerichteten Federwaage. Seine Begründung, dass die Kraft seiner Hand grösser sein müsse als die Gegenkraft der Feder, damit sich diese dehnt, zeigt, dass er unter Kraft eher den Energieumsatz als die Stärke des durch die Muskulatur fliessenden Impulsstromes versteht.
	*Die in deutschen Lehrbüchern reich bebilderte Gleichsetzung der Normalkomponente der [[Gewichtskraft]] mit der [[Normalkraft]] weist darauf hin, dass nicht einmal die Autoren der Lehrbücher die Struktur der [[Punktmechanik]] begriffen haben. Wer die Mechanik in ihrer systemdynamischen Struktur durchschaut hat, käme nicht einmal unter Wirkung grosser Alkoholmengen auf die Idee, eine [[Impulsquelle]] mit einer [[Impulsstrom]]stärke zu verwechseln.		*Die in deutschen Lehrbüchern reich bebilderte Gleichsetzung der Normalkomponente der [[Gewichtskraft]] mit der [[Normalkraft]] weist darauf hin, dass nicht einmal die Autoren der Lehrbücher die Struktur der [[Punktmechanik]] begriffen haben. Wer die Mechanik in ihrer systemdynamischen Struktur durchschaut hat, käme nicht einmal unter der Wirkung grosser Alkoholmengen auf die Idee, eine [[Impulsquelle]] mit einer [[Impulsstrom]]stärke zu verwechseln.
	*Fragen zum [[Frontalcrash]] zweier Autos (welchen Einfluss hat die [[Masse]], wie wirkt sich die [[Geschwindigkeit]] der Fahrzeuge aus) werden von Laien oft besser beantwortet als von Akademikern, weil erstere von einem ~~etwas~~ ~~vagen~~ Impulsbegriff ausgehen, letztere ihre Argumentation aber oft auf die Formel für die [[kinetische Energie]] abstützen.		*Fragen zum [[Frontalcrash]] zweier Autos (welchen Einfluss hat die [[Masse]], wie wirkt sich die [[Geschwindigkeit]] der Fahrzeuge aus) werden von Laien oft besser beantwortet als von Akademikern, weil erstere von einem etwa unklar strukturierten Impulsbegriff ausgehen, letztere ihre Argumentation aber oft auf die Formel für die [[kinetische Energie]] abstützen.
	*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist noch nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist		*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist noch halt nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist.

	[[Kategorie:Translation]]		[[Kategorie:Translation]]

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2007-08-14T08:23:24Z

Beispiele

← Nächstältere Version		Version vom 14. August 2007, 08:23 Uhr
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	==Beispiele==		==Beispiele==
			Die nachfolgenden Beispiele mögen deutlich machen, dass im Bereich der Schulphysik ein grosser Handlungsbedarf besteht. Sonst wird man schon in einigen Jahren den Umstand, dass heute noch an vielen Gymnasien Mechanik ohne [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] sowie [[Thermodynamik]] unter Verzicht auf den Begriff [[Entropie]] unterricht wird, als eine der grössten bildungspolitischen Fehhleistung an der Schwelle zum dritten Jahrtausend bezeichnen.
	*Ein Schüler zieht mit der Hand an einer horizontal ausgerichteten Federwaage. Seine Begründung, dass die Kraft seiner Hand grösser sein müsse als die Gegenkraft der Feder, damit sich diese dehnt, zeigt, dass er unter Kraft eher den Energieumsatz als die Stärke des durch die Muskulatur fliessenden Impulsstromes versteht.		*Ein Schüler zieht mit der Hand an einer horizontal ausgerichteten Federwaage. Seine Begründung, dass die Kraft seiner Hand grösser sein müsse als die Gegenkraft der Feder, damit sich diese dehnt, zeigt, dass er unter Kraft eher den Energieumsatz als die Stärke des durch die Muskulatur fliessenden Impulsstromes versteht.
	*Die in deutschen Lehrbüchern reich bebilderte Gleichsetzung der Normalkomponente der [[Gewichtskraft]] mit der [[Normalkraft]] weist darauf hin, dass nicht einmal die Autoren der Lehrbücher die Struktur der [[Punktmechanik]] begriffen haben. Wer die Mechanik in ihrer systemdynamischen Struktur durchschaut hat, käme nicht einmal unter Wirkung grosser Alkoholmengen auf die Idee, eine [[Impulsquelle]] mit einer [[Impulsstrom]]stärke zu verwechseln.		*Die in deutschen Lehrbüchern reich bebilderte Gleichsetzung der Normalkomponente der [[Gewichtskraft]] mit der [[Normalkraft]] weist darauf hin, dass nicht einmal die Autoren der Lehrbücher die Struktur der [[Punktmechanik]] begriffen haben. Wer die Mechanik in ihrer systemdynamischen Struktur durchschaut hat, käme nicht einmal unter Wirkung grosser Alkoholmengen auf die Idee, eine [[Impulsquelle]] mit einer [[Impulsstrom]]stärke zu verwechseln.
			*Fragen zum [[Frontalcrash]] zweier Autos (welchen Einfluss hat die [[Masse]], wie wirkt sich die [[Geschwindigkeit]] der Fahrzeuge aus) werden von Laien oft besser beantwortet als von Akademikern, weil erstere von einem etwas vagen Impulsbegriff ausgehen, letztere ihre Argumentation aber oft auf die Formel für die [[kinetische Energie]] abstützen.

			*Trotz umfassender Schulung auf dem Gebiet der Punkmechanik akzeptieren viele Hochschulabsolventen unter Beschleunigung nur die Tangentialkomponente, weil sie Kraft eher mit Energie statt mit Impuls assozieren. Ihnen ist noch nie gesagt worden, dass eine Richtungsänderung nur durch einen Impulsaustausch mit der Erde möglich ist
	[[Kategorie:Translation]]		[[Kategorie:Translation]]

Admin: /* Beispiele */

2007-08-14T07:51:29Z

Beispiele

← Nächstältere Version		Version vom 14. August 2007, 07:51 Uhr
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	==Beispiele==		==Beispiele==
			*Ein Schüler zieht mit der Hand an einer horizontal ausgerichteten Federwaage. Seine Begründung, dass die Kraft seiner Hand grösser sein müsse als die Gegenkraft der Feder, damit sich diese dehnt, zeigt, dass er unter Kraft eher den Energieumsatz als die Stärke des durch die Muskulatur fliessenden Impulsstromes versteht.
			*Die in deutschen Lehrbüchern reich bebilderte Gleichsetzung der Normalkomponente der [[Gewichtskraft]] mit der [[Normalkraft]] weist darauf hin, dass nicht einmal die Autoren der Lehrbücher die Struktur der [[Punktmechanik]] begriffen haben. Wer die Mechanik in ihrer systemdynamischen Struktur durchschaut hat, käme nicht einmal unter Wirkung grosser Alkoholmengen auf die Idee, eine [[Impulsquelle]] mit einer [[Impulsstrom]]stärke zu verwechseln.

	[[Kategorie:Translation]]		[[Kategorie:Translation]]

Admin: /* Didaktik */

2007-08-14T07:28:20Z

Didaktik

← Nächstältere Version		Version vom 14. August 2007, 07:28 Uhr
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	==Didaktik==		==Didaktik==
			Die [[Kraft]], eine Totgeburt aus den Anfängen der Mechanik, von den Statikern des 19. Jahrhunderts mit grossem Aufwand auf ein dafür ungeignetes Gebiet übertragen, ist mit der [[Quantenmechanik]] endgültig aus der Physik entsorgt worden. Wer nun, fast hundert Jahre nach der Abschaffung dieses Begriffs durch die Relativitätstheorie (Gewichtskraft) und durch die Quantenmechanik (als Konzept), glaubt, die Mechanik aus dem Kraftbegriff heraus entwickeln zu müssen, stünde, wäre er nicht durch eine weltweit gehegte Tradition geschützt, unter grossem Begründungszwang. Was damals, in der Hochblüte der technischen Mechanik, rechtens war, muss heute nicht mehr unbedingt zutreffen.

			Der wissenschaftlich begründeten Relativierung (nicht Abschaffung) des Kraftbegriffs wird oft ein didaktisches Argument entgegen gehalten: wohl hat der Kraftbegriff in der Physik des 20. Jahrhunderts jegliche Bedeutung verloren, doch verstehen unsere Schüler und Studierenden den klassischen Kraftbegriff am besten. Wer den systemdynamischen Aufbau der klassischen Mechanik mit den Bilanzgleichungen, den konstitutiven Gesetzen und der klar definierten Rolle der [[Energie]] kennt, wer den Studierenden [[Impuls]] und [[Drehimpuls]] anhand des [[Flüssigkeitsbild]]es und der Strombilder erklärt hat, glaubt sich ob dieser Argumentation im falschen Film. Wie kann man angesichts der Resultate der didaktischen Untersuchungen in Bezug auf den Kraftbegriff allen Ernstes behaupten, dass der Kraftbegriff von den Lernenden auch nur ohne grossen Aufwand verstanden wird?

			==Beispiele==

	[[Kategorie:Translation]]		[[Kategorie:Translation]]