Aachen 2019 – wissenschaftliches Programm
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DD: Fachverband Didaktik der Physik
DD 9: Neue Konzepte 1
DD 9.3: Vortrag
Dienstag, 26. März 2019, 11:40–12:00, S01
”Physik realer Systeme - von Differenzialgleichungen zum Experiment”: ein interdisziplinäres Schülerferiencamp — Christoph Lehrenfeld1, Gert Lube1, Philipp W. Schroeder1 und •Carsten Nowak2 — 1Georg-August-Universität Göttingen, Institut für Numerische und Angewandte Mathematik — 2Georg-August-Universität Göttingen, XLAB - Göttinger Experimentallabor für junge Leute
Eine explizite analytische Lösung physikalischer Grundgleichungen ist oft nur für Systeme mit hoher Symmetrie und wenig Wechselwirkungen möglich; solche Systeme stehen daher oft im Zentrum der Physikausbildung an Schulen und Hochschulen. Ziel des Schülerferiencamps ”Physik realer Systeme - von Differenzialgleichungen zum Experiment” ist es, den Teilnehmerinnen und Teilnehmern die Erfahrung zu vermitteln, dass auch reale Systeme mit den Grundgleichungen der Physik exakt beschrieben und mit Computersimulationen gezielt untersucht werden können. Dazu werden folgende Themen behandelt:
• Formulierung physikalischer Gesetze als Differenzialgleichungen
• Finite-Elemente-Methode als numerisches Lösungsverfahren
• Modellierung und Simulation physikalischer Systeme
• Durchführung physikalischer Experimente
• Möglichkeiten und Grenzen numerischer Simulationen
Das Camp richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II mit vertieftem Interesse in den Bereichen Physik, Mathematik und Informatik. Es wurde im Oktober 2018 erstmalig durchgeführt.