Hydrodynamik: Unterschied zwischen den Versionen
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Die Hydrodynamik beschäftigt sich mit den dynamischen Prozessen in hydraulischen Systemen (Blutkreislauf, hydraulisches Kraftwerke, Baumaschinen und vielen andern). In der Hydrodynamik werden die grundlegenden Strukturen der [[Physik der dynamischen Systeme]] formuliert und so eingeübt, dass sie auf die [[Elektrodynamik]], die [[Translations- und Roationsmechanik]] sowie die [[Thermodynamik]] übertragen werden können. |
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Die Hydrodynamik beschreibt die Speicher- und Transportvorgänge der flüssiger Stoffe, die zugehörigen Gesetzen und die Rolle der Energie. Das Eigenvolumen der Flüssigkeiten liefert die bilanzierfähige [[Primärgrösse]] und der Druck steht für das zugehörige Potenzial. Die Hydrodynamik ist eine Dualform zur Kontinuumsmechanik: das hydrodynamische '''Potenzial''', der Druck, ist eine spezielle Form der Impuls'''stromdichte''' und das translationsmechanische '''Potenzial''', die Geschwindigkeit, beschreibt die Volumen'''stromdichte'''. Diese Dualform hat zur Folge, dass die Masse in der Hydrodynamik induktiv und in der Translationsmechanik kapazitiv wirkt. Die Elastizität sorgt in der Hydrodynamik für ein kapzitives und in der Translationsmechanik für ein induktives Verhalten der einzelnen Systeme. Die Dualform ist asymmetrisch, weil sich das Volumen wie ein Skalar, der Impuls aber wie ein Vektor transformiert. Folglich ist das hydrodynamische Potenzial, der Druck, ebenfalls ein Skalar und das translatorische Potenzial, die Geschwindigkeit, ein Vektor. Bei den Stromdichten verschiebt sich die geometrische Struktur um eine Stufe: die Geschwindigkeit, die Volumenstromdichte, ist ein Vektor oder Tensor 1. Stufe und der (negative und transponierte) Spannungstensor, die Impulsstromdichte, ein Tensor 2. Stufe. |
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Die grosse Bedeutung der Hydrodynamik für das Verständnis dynamischer Prozesse wird noch viel zu wenig erkannt. Wohl gibt es entsprechende Physikkurse wie etwa die [http://www.mm-projekt.uni-duesseldorf.de| Physik für Mediziner], doch fehlt meistens der Hinweis auf die zugehörige theoretische Basis. Zudem werden die sich daraus ergebenden didaktischen Möglichkeiten in Bezug auf die Translations- und Rotationsmechanik sowie die Thermodynamik nicht erkannt und demzufolge auch nicht ausgeschöpft. |
Die grosse Bedeutung der Hydrodynamik für das Verständnis dynamischer Prozesse wird noch viel zu wenig erkannt. Wohl gibt es entsprechende Physikkurse wie etwa die [http://www.mm-projekt.uni-duesseldorf.de| Physik für Mediziner], doch fehlt meistens der Hinweis auf die zugehörige theoretische Basis. Zudem werden die sich daraus ergebenden didaktischen Möglichkeiten in Bezug auf die Translations- und Rotationsmechanik sowie die Thermodynamik nicht erkannt und demzufolge auch nicht ausgeschöpft. |
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Version vom 7. August 2006, 11:12 Uhr
Gebiet
Die Hydrodynamik beschäftigt sich mit den dynamischen Prozessen in hydraulischen Systemen (Blutkreislauf, hydraulisches Kraftwerke, Baumaschinen und vielen andern). In der Hydrodynamik werden die grundlegenden Strukturen der Physik der dynamischen Systeme formuliert und so eingeübt, dass sie auf die Elektrodynamik, die Translations- und Roationsmechanik sowie die Thermodynamik übertragen werden können.
Die Hydrodynamik beschreibt die Speicher- und Transportvorgänge der flüssiger Stoffe, die zugehörigen Gesetzen und die Rolle der Energie. Das Eigenvolumen der Flüssigkeiten liefert die bilanzierfähige Primärgrösse und der Druck steht für das zugehörige Potenzial. Die Hydrodynamik ist eine Dualform zur Kontinuumsmechanik: das hydrodynamische Potenzial, der Druck, ist eine spezielle Form der Impulsstromdichte und das translationsmechanische Potenzial, die Geschwindigkeit, beschreibt die Volumenstromdichte. Diese Dualform hat zur Folge, dass die Masse in der Hydrodynamik induktiv und in der Translationsmechanik kapazitiv wirkt. Die Elastizität sorgt in der Hydrodynamik für ein kapzitives und in der Translationsmechanik für ein induktives Verhalten der einzelnen Systeme. Die Dualform ist asymmetrisch, weil sich das Volumen wie ein Skalar, der Impuls aber wie ein Vektor transformiert. Folglich ist das hydrodynamische Potenzial, der Druck, ebenfalls ein Skalar und das translatorische Potenzial, die Geschwindigkeit, ein Vektor. Bei den Stromdichten verschiebt sich die geometrische Struktur um eine Stufe: die Geschwindigkeit, die Volumenstromdichte, ist ein Vektor oder Tensor 1. Stufe und der (negative und transponierte) Spannungstensor, die Impulsstromdichte, ein Tensor 2. Stufe.
Die grosse Bedeutung der Hydrodynamik für das Verständnis dynamischer Prozesse wird noch viel zu wenig erkannt. Wohl gibt es entsprechende Physikkurse wie etwa die Physik für Mediziner, doch fehlt meistens der Hinweis auf die zugehörige theoretische Basis. Zudem werden die sich daraus ergebenden didaktischen Möglichkeiten in Bezug auf die Translations- und Rotationsmechanik sowie die Thermodynamik nicht erkannt und demzufolge auch nicht ausgeschöpft.