Physik der dynamischen Systeme - Versionsgeschichte

Admin: /* Materialien */

2009-05-10T05:06:34Z

Materialien

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	==Materialien==		==Materialien==
	*[https://cast.switch.ch/vod/clips/15tc4ljkvb/~~flash.html~~ Videoaufzeichnung]		*[https://cast.switch.ch/vod/clips/15tc4ljkvb/link_box Videoaufzeichnung]

	[[Kategorie:Basis]]		[[Kategorie:Basis]]

Admin: /* Modellbildung */

2009-04-22T05:16:56Z

Modellbildung

← Nächstältere Version		Version vom 22. April 2009, 05:16 Uhr
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	Im [[Flüssigkeitsbild]] können dynamische Vorgänge aus der Trans- und Rotationsmechanik gut analysiert und verstanden werden. Dieses Bild eignet sich mit gewissen Einschränkungen auch für elektrische und thermische Systeme.		Im [[Flüssigkeitsbild]] können dynamische Vorgänge aus der Trans- und Rotationsmechanik gut analysiert und verstanden werden. Dieses Bild eignet sich mit gewissen Einschränkungen auch für elektrische und thermische Systeme.

			==Materialien==
			*[https://cast.switch.ch/vod/clips/15tc4ljkvb/flash.html Videoaufzeichnung]

	[[Kategorie:Basis]]		[[Kategorie:Basis]]

Admin: /* Modellbildung */

2008-05-19T03:44:02Z

Modellbildung

← Nächstältere Version		Version vom 19. Mai 2008, 03:44 Uhr
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	Die [[Bilanzgleichung\|Bilanzgleichungen]] für die sieben Grundmengen lassen sich problemlos auf die Modellierungsoberfläche eines [[Systemdynamik\|systemdynamischen]] Werkzeuges übertragen. Mit Hilfe von [[kapazitives Gesetz\|Kapazitäts]]- und [[resistives Gesetz\|Widerstandsgesetze]] können die entsprechenden Rückkopplungen erzeugt werden. Zur Modellierung von [[induktives Gesetz\|Induktivitäten]] muss man weitere [[Bestandesgrösse\|Bestandesgrössen]] (Stocks) einführen, was ein wenig gewöhnungsbedürftig ist. Die Rolle der [[Energie]] lässt sich dagegen als zweite Etage in die dynamische Struktur einfügen.		Die [[Bilanzgleichung\|Bilanzgleichungen]] für die sieben Grundmengen lassen sich problemlos auf die Modellierungsoberfläche eines [[Systemdynamik\|systemdynamischen]] Werkzeuges übertragen. Mit Hilfe von [[kapazitives Gesetz\|Kapazitäts]]- und [[resistives Gesetz\|Widerstandsgesetze]] können die entsprechenden Rückkopplungen erzeugt werden. Zur Modellierung von [[induktives Gesetz\|Induktivitäten]] muss man weitere [[Bestandesgrösse\|Bestandesgrössen]] (Stocks) einführen, was ein wenig gewöhnungsbedürftig ist. Die Rolle der [[Energie]] lässt sich dagegen als zweite Etage in die dynamische Struktur einfügen.

	Die Physik der dynamischen Systeme liefert die optimale Struktur zu [[Modelica]]. Die Ströme der sieben Mengen können als Flussgrössen und die zugehörigen Potentiale direkt als Potenzialgrössen in den [[Konnektor\|Konnektoren]] definiert werden. Für den Physikunterricht an Fachhochschulen ist eine spezielle Modelica-Bibliothek geschrieben worden ([http://www.~~zhwin~~.ch/~~~mau~~/~~ModPhysDynSys~~ Physik der dynamischen Systeme mit Modelica]).		Die Physik der dynamischen Systeme liefert die optimale Struktur zu [[Modelica]]. Die Ströme der sieben Mengen können als Flussgrössen und die zugehörigen Potentiale direkt als Potenzialgrössen in den [[Konnektor\|Konnektoren]] definiert werden. Für den Physikunterricht an Fachhochschulen ist eine spezielle Modelica-Bibliothek geschrieben worden ([http://www.zhaw.ch/~maur/SystemPhysik Physik der dynamischen Systeme mit Modelica]).

	Im [[Flüssigkeitsbild]] können dynamische Vorgänge aus der Trans- und Rotationsmechanik gut analysiert und verstanden werden. Dieses Bild eignet sich mit gewissen Einschränkungen auch für elektrische und thermische Systeme.		Im [[Flüssigkeitsbild]] können dynamische Vorgänge aus der Trans- und Rotationsmechanik gut analysiert und verstanden werden. Dieses Bild eignet sich mit gewissen Einschränkungen auch für elektrische und thermische Systeme.

Admin am 29. April 2007 um 19:50 Uhr

2007-04-29T19:50:29Z

← Nächstältere Version		Version vom 29. April 2007, 19:50 Uhr
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	\|[[Masse]]		\|[[Masse]]
	\|kg		\|kg
	\|[[Gravitationspotenzial]]		\|[[Gravitationsfeld\|Gravitationspotenzial]]
	\|J/kg		\|J/kg
	\|-		\|-
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	\|[[elektrische Ladung\|Ladung]]		\|[[elektrische Ladung\|Ladung]]
	\|C		\|C
	\|[[elektrisches Potenzial]]		\|[[elektromagnetisches Feld\|elektrisches Potenzial]]
	\|J/C		\|J/C
	\|-		\|-
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	\|Drehfeder		\|Drehfeder
	\|}		\|}
	Die in der Tabelle genannten Elemente verhalten sich nahezu linear. Schaltet man eine Kapazität und eine Induktivität zusammen, erhält man einen [[Schwingkreis]], der meist durch [[resistives Gesetz\|Widerstände]] gedämpft wird. In der Hydraulik treten oft nichtlineare Glieder wie [[Blasenspeicher]] oder Widerstände mit [[turbulent\|turbulenter]] Strömung auf. Im fünften Zweig, der [[Thermodynamik]], kennt man keine [[~~Induktivität~~\|Induktivitäten]]. Zudem verhalten sich Speicher und Widerstände ([[Wärmeleitung]], [[Wärmeübergang\|Wärmeübergänge]] und [[Wärmestrahlung]]) nichtlinear. Weil die Primärgrösse der Thermodynamik, die [[Entropie]], bei den meisten Prozessen erzeugt wird, ersetzt man oft die entropische durch eine energetische Betrachtung. Viele Stoffe verhalten sich bezüglich der [[Energie]] bei Zimmertemperatur nahezu linear.		Die in der Tabelle genannten Elemente verhalten sich nahezu linear. Schaltet man eine Kapazität und eine Induktivität zusammen, erhält man einen [[Schwingkreis]], der meist durch [[resistives Gesetz\|Widerstände]] gedämpft wird. In der Hydraulik treten oft nichtlineare Glieder wie [[Blasenspeicher]] oder Widerstände mit [[turbulent\|turbulenter]] Strömung auf. Im fünften Zweig, der [[Thermodynamik]], kennt man keine [[induktives Gesetz\|Induktivitäten]]. Zudem verhalten sich Speicher und Widerstände ([[Wärmeleitung]], [[Wärmeübergang\|Wärmeübergänge]] und [[Wärmestrahlung]]) nichtlinear. Weil die Primärgrösse der Thermodynamik, die [[Entropie]], bei den meisten Prozessen erzeugt wird, ersetzt man oft die entropische durch eine energetische Betrachtung. Viele Stoffe verhalten sich bezüglich der [[Energie]] bei Zimmertemperatur nahezu linear.

	===Modellbildung===		===Modellbildung===

Admin am 21. März 2007 um 04:36 Uhr

2007-03-21T04:36:23Z

← Nächstältere Version		Version vom 21. März 2007, 04:36 Uhr
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	*'''Relevanz:''' Beantwortung möglichst vieler Fragestellungen aus Naturwissenschaft und Technik		*'''Relevanz:''' Beantwortung möglichst vieler Fragestellungen aus Naturwissenschaft und Technik
	Diese Zielsetzung verlangt, dass		Diese Zielsetzung verlangt, dass
	*[[~~Altlasten~~]] entsorgt werden,		*[[Altlast]]en entsorgt werden,
	*widersprüchliche Definitionen und Begriffe zu ersetzen sind,		*widersprüchliche Definitionen und Begriffe zu ersetzen sind,
	*eine umfassende Dynamik enwickelt wird.		*eine umfassende Dynamik enwickelt wird.

Admin: /* Bilanz */

2007-01-31T06:15:51Z

Bilanz

← Nächstältere Version		Version vom 31. Januar 2007, 06:15 Uhr
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	===Bilanz===		===Bilanz===
	Die klassische Physik kennt neben der [[Energie]] sieben weitere mengenartige oder bilanzierfähige Grössen: [[Masse]], [[Volumen]], [[Impuls]], [[Drehimpuls]], [[elektrische Ladung]], [[Entropie]] und [[Stoffmenge]]. Masse, Impuls, Drehimpuls sowie elektrische Ladung bleiben bei allen Prozessen erhalten. Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden.		Die klassische Physik kennt neben der [[Energie]] sieben weitere mengenartige oder bilanzierfähige [[Primärgrösse\|Grössen]]: [[Masse]], [[Volumen]], [[Impuls]], [[Drehimpuls]], [[elektrische Ladung]], [[Entropie]] und [[Stoffmenge]]. Masse, Impuls, Drehimpuls sowie elektrische Ladung bleiben bei allen Prozessen erhalten. Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden.

	Die [[Bilanz\|Bilanzgleichungen]] bezüglich eines [[System\|Systems]] besagen, dass die Summe über alle [[Stromstärke\|Stromstärken]] zusammen mit der [[Quelle\|Quellenstärke]] und der [[Produktionsrate]] gleich der [[Änderungsrate]] des Inhaltes ist. Hinausfliessende Ströme, Senkenstärken und Vernichtungsraten erscheinen in der Bilanzgleichung mit negativem Wert.		Die [[Bilanz\|Bilanzgleichungen]] bezüglich eines [[System\|Systems]] besagen, dass die Summe über alle [[Stromstärke\|Stromstärken]] zusammen mit der [[Quelle\|Quellenstärke]] und der [[Produktionsrate]] gleich der [[Änderungsrate]] des Inhaltes ist. Hinausfliessende Ströme, Senkenstärken und Vernichtungsraten erscheinen in der Bilanzgleichung mit negativem Wert.

Admin am 28. Januar 2007 um 11:02 Uhr

2007-01-28T11:02:53Z

← Nächstältere Version		Version vom 28. Januar 2007, 11:02 Uhr
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	Die '''Physik der dynamischen Systeme''' (Kurzbezeichnung '''SystemPhysik''') baut auf dem [[Karlsruher Physikkurs]] auf, benutzt die [[System Dynamics\|systemdynamische Modellierungstechnik]] und orientiert sich an der mathematischen Sprache der [[Kontinuumsphysik]]. [[Bilanz]], Rolle der [[Energie]] und [[konstitutives Gesetz\|konstitutive]] Beziehungen bilden das Fundament dieses mehr methodisch denn historisch orientierten Ansatzes.		Die '''Physik der dynamischen Systeme''' (Kurzbezeichnung '''SystemPhysik''') baut auf dem [[Karlsruher Physikkurs]] auf, benutzt die [[System Dynamics\|systemdynamische Modellierungstechnik]] und orientiert sich an der mathematischen Sprache der [[Kontinuumsphysik]]. [[Bilanz]], Rolle der [[Energie]] und [[konstitutives Gesetz\|konstitutive]] Beziehungen bilden das Fundament dieses mehr methodisch denn historisch orientierten Ansatzes.

			Die Zielsetzung des hier zu entwickelnden methodisch-didaktischen Ansatzes kann in drei Begriffe gefasst werden
			*'''Konsistenz:''' Widerspruchsfreiheit in Bezug auf Begriffsbildung und Formulierung der Gesetze
			*'''Kohärenz:''' Anwendbarkeit der grundlegenden Theorien auf möglichst viele Gebiete der Naturwissenschaft und Technik
			*'''Relevanz:''' Beantwortung möglichst vieler Fragestellungen aus Naturwissenschaft und Technik
			Diese Zielsetzung verlangt, dass
			*[[Altlasten]] entsorgt werden,
			*widersprüchliche Definitionen und Begriffe zu ersetzen sind,
			*eine umfassende Dynamik enwickelt wird.

	===Bilanz===		===Bilanz===

Admin am 2. November 2006 um 04:54 Uhr

2006-11-02T04:54:43Z

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2006, 04:54 Uhr
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	Die '''Physik der dynamischen Systeme''' baut auf dem [[Karlsruher Physikkurs]] auf, benutzt die [[System Dynamics\|systemdynamische Modellierungstechnik]] und orientiert sich an der mathematischen Sprache der [[Kontinuumsphysik]]. [[Bilanz]], Rolle der [[Energie]] und [[konstitutives Gesetz\|konstitutive]] Beziehungen bilden das Fundament dieses mehr methodisch denn historisch orientierten Ansatzes.		Die '''Physik der dynamischen Systeme''' (Kurzbezeichnung '''SystemPhysik''') baut auf dem [[Karlsruher Physikkurs]] auf, benutzt die [[System Dynamics\|systemdynamische Modellierungstechnik]] und orientiert sich an der mathematischen Sprache der [[Kontinuumsphysik]]. [[Bilanz]], Rolle der [[Energie]] und [[konstitutives Gesetz\|konstitutive]] Beziehungen bilden das Fundament dieses mehr methodisch denn historisch orientierten Ansatzes.

	===Bilanz===		===Bilanz===

Admin: /* Bilanz */

2006-09-10T12:18:01Z

Bilanz

← Nächstältere Version		Version vom 10. September 2006, 12:18 Uhr
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	Die klassische Physik kennt neben der [[Energie]] sieben weitere mengenartige oder bilanzierfähige Grössen: [[Masse]], [[Volumen]], [[Impuls]], [[Drehimpuls]], [[elektrische Ladung]], [[Entropie]] und [[Stoffmenge]]. Masse, Impuls, Drehimpuls sowie elektrische Ladung bleiben bei allen Prozessen erhalten. Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden.		Die klassische Physik kennt neben der [[Energie]] sieben weitere mengenartige oder bilanzierfähige Grössen: [[Masse]], [[Volumen]], [[Impuls]], [[Drehimpuls]], [[elektrische Ladung]], [[Entropie]] und [[Stoffmenge]]. Masse, Impuls, Drehimpuls sowie elektrische Ladung bleiben bei allen Prozessen erhalten. Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden.

	Die [[Bilanz\|Bilanzgleichungen]] bezüglich eines [[System\|Systems]] besagen, dass die Summe über alle [[Stromstärke\|Stromstärken]] zusammen mit der [[Quellenstärke]] und der [[Produktionsrate]] gleich der [[Änderungsrate]] des Inhaltes ist. Hinausfliessende Ströme, Senkenstärken und Vernichtungsraten erscheinen in der Bilanzgleichung mit negativem Wert.		Die [[Bilanz\|Bilanzgleichungen]] bezüglich eines [[System\|Systems]] besagen, dass die Summe über alle [[Stromstärke\|Stromstärken]] zusammen mit der [[Quelle\|Quellenstärke]] und der [[Produktionsrate]] gleich der [[Änderungsrate]] des Inhaltes ist. Hinausfliessende Ströme, Senkenstärken und Vernichtungsraten erscheinen in der Bilanzgleichung mit negativem Wert.

	===Rolle der Energie===		===Rolle der Energie===

Admin: /* Rolle der Energie */

2006-08-30T07:47:44Z

Rolle der Energie

← Nächstältere Version		Version vom 30. August 2006, 07:47 Uhr
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	===Rolle der Energie===		===Rolle der Energie===
	Die Physik der dynamischen Systeme weist der Energie eine klar definierte Rolle zu. Die Energie kann im System selber ([[innere Energie]]), in der Bewegung ([[Bewegungsenergie]]) und im elektromagnetischen oder Gravitationsfeld ([[potenzielle Energie]]) gespeichert werden. Ausgetauscht wird die Energie nur zusammen mit mindestens einer zweiten mengenartigen Grösse, dem '''[[Energieträger]]'''. Die bezüglich einer [[Referenzfläche]] pro Zeit transportierte Energie nennt man den [[zugeordneter Energiestrom\|zugeordneten Energiestrom]]. Die Stärke des zugeordneten Energiestromes ist gleich Trägerstromstärke mal zugehöriges Potenzial. Durchfliesst der Trägerstrom eine Potenzialdifferenz wird eine [[Prozessleistung]] (Stromstärke mal Potenzialdifferenz) umgesetzt. Die in einem Prozess freigesetzte Leistung wird von einem oder mehreren Prozessen aufgenommen ([[Prozesskopplung]]). Bei [[irreversibel\|irreversiblen]] Prozessen dient ein Teil der freigesetzten Leistung der [[Entropieproduktion]].		Die Physik der dynamischen Systeme weist der Energie eine klar definierte Rolle zu. Die Energie kann im System selber ([[innere Energie]]), in der Bewegung ([[Bewegungsenergie]]) und im elektromagnetischen oder Gravitationsfeld ([[potenzielle Energie]]) gespeichert werden. Ausgetauscht wird die Energie nur zusammen mit mindestens einer zweiten mengenartigen Grösse, dem '''[[Energieträger]]'''. Die bezüglich einer [[Referenzfläche]] pro Zeit transportierte Energie nennt man den [[zugeordneter Energiestrom\|zugeordneten Energiestrom]]. Die Stärke des zugeordneten Energiestromes ist gleich Trägerstromstärke mal zugehöriges Potenzial. Durchfliesst der Trägerstrom eine Potenzialdifferenz wird eine [[Prozessleistung]] (Stromstärke mal Potenzialdifferenz) umgesetzt. Die in einem Prozess freigesetzte Leistung wird von einem oder mehreren Prozessen aufgenommen ([[Prozesskopplung]]). Bei [[irreversibel\|irreversiblen]] Prozessen dient ein Teil der freigesetzten Leistung der [[Entropieproduktion]].
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