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Rene Matzdorf
Добавлен 20 ноя 2012
Vektorraum
In Vektorräumen gibt es eine Addition und skalare Multiplikation, aber keine Multiplikation, wie man sie aus dem Körper der reellen Zahlen kennt. Ein Vektorraum wird definiert und seine Axiome werden am Beispiel des R^n erklärt und im R² graphisch veranschaulicht. Skalarprodukt und Norm werden eingeführt und die Rechenregeln erläutert. Weiterhin werden Linearkombinationen von Vektoren eingeführt und definiert, was linear unabhängig bedeutet. Zum Schluss wird eine Basis und der Spezialfall einer Orthonormalbasis mathematisch und graphisch erklärt.
0:00 Einleitung
5:08 Addition
7:22 Skalare Multiplikation
10:33 Was nicht gilt
13:07 Beispiel R^n
17:44 graphische Veranschaulichung
19:59 Pfeilklassen...
0:00 Einleitung
5:08 Addition
7:22 Skalare Multiplikation
10:33 Was nicht gilt
13:07 Beispiel R^n
17:44 graphische Veranschaulichung
19:59 Pfeilklassen...
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Rechnen mit Einheiten
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Für das Rechnen mit Einheiten in der Physik wird systematisch eine algebraische Struktur aufgebaut und erklärt. Die physikalischen Größen bilden keinen Körper wie die reellen Zahlen, stattdessen bilden sie zusammen mit einer Addition und skalaren Multiplikation einen Vektorraum, auch wenn es sich um eindimensionale Größen handelt. Werden zwei physikalische Größen multipliziert, bildet man mit d...
Körper der reellen Zahlen
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Die Axiome des Körpers der reellen Zahlen werden erläutert. Weiterhin werden Ordnungsrelation und Metrik eingeführt und am Ende die Vollständigkeit der reellen Zahlen diskutiert. 0:00 Einleitung 1:05 Mengen 4:26 Addition, abelsche Gruppe 8:49 Multiplikation 12:04 Subtraktion, Division 13:14 Distributivgesetz, Körper 16:27 Äquivalenzumformungen 19:04 Ordnungsrelation 22:34 Metrik 27:49 Vollständ...
Kinematik
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Das Kilogramm und die Watt-Waage
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Die Definition des Kilogramms über die Watt-Waage (Kibble-Waage) und deren Funktionsweise werden erklärt. Im Jahr 2019 wurde die SI-Einheit Kilogramm neu definiert, indem sie auf eine Definition des Planckschen Wirkungsquantums zurückgeführt wird. Bei der Watt-Waage wird die Gewichtskraft einer Probemasse duch die Lorentzkraft auf eine Spule in einem Magnetfeld kompensiert. Da die Magnetfeldstä...
Schwebende Kugel - Coanda-Effekt quantitativ
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Die genaue Analyse eines schwebenden Balls im Luftstrom zeigt, dass der Luftstrom der Kugeloberfläche folgt und dadurch abgelenkt wird (Coanda-Effekt). Der Impulsübertrag auf den Luftstrom erzeugt die Gegenkraft auf die Kugel. Im Bereich der gekrümmten Stromlinien gibt es einen Druckgradienten, der zum Unterdruck an der Kugeloberfläche führt. Der Bernoulli-Effekt kann dagegen nicht für eine Erk...
Auftrieb beim Flugzeug
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Bei dieser schlüssigen und anschaulichen Erklärung für den Auftrieb am Tragflügel wird der Druck aus der Krümmung der Stromlinien abgeleitet und erklärt, warum die Kutta-Bedingung an der Heckkante zu einer Zirkulation führt, die letztlich den Auftrieb liefert. Die viskose Strömung wird dabei in eine Grenzschicht mit Reibung und eine reibungsfreie Potentialströmung außerhalb der Grenzschicht zer...
Druck und Geschwindigkeit in Strömungen - mehr als Bernoulli ...
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Bei gekrümmten Stromlinien gibt es einen Druckgradienten senkrecht zur Strömung. Dieser Zusammenhang ist bei der Umströmung von Körpern oft sogar hilfreicher für die Interpretation der Druckverteilung als die Bernoulli-Gleichung, die entlang der Stromlinien gilt. Nur wenn Druck oder Geschwindigkeit bekannt sind, kann man mit der Bernoulli-Gleichung die jeweils andere Größe berechnen. In viskose...
Experimente und Simulationen zur Beugung an der Kante
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Nach Herleitung des Beugungsbildes an einer Kante mit den Fresnel-Integralen und Interpretation mit der Cornu-Spirale, wird ein Experiment mit hochauflösendem Beugungsbild quantitativ ausgewertet und mit der Theorie verglichen. Anhand von Simulationen bei denen die Wellengleichung direkt gelöst wird, wird das Nahfeld an der Kante dargestellt und analysiert. Die von der Kante ausgehende Kreiswel...
Beugung am Doppelspalt - mit Experiment
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Die Konstruktion von Minima und Maxima sowie die Intensitätsverteilung wird für die Fälle unendlich dünner und endlich breiter Spalte vorgestellt. Im Experiment werden Beugungsbilder an Doppelspalten mit unterschiedlich weit entfernten Spalte gezeigt und die Intensitäten mit der berechneten Intensitätsverteilung verglichen. Daran ist auch sehr gut das Prinzip von Formfaktor und Strukturfaktor b...
Magnetfeld einer Spule - Herleitung und Experiment
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Mit dem Ampèreschen Gesetz wird die Magnetfeldstärke im Innern einer langen dünnen Spule hergeleitet. Im Experiment werden die Feldlinien mit Eisenfeilspänen sichtbar gemacht und Randeffekte einer kürzeren Spule diskutiert (ab min 7:00).
Magnetfeld eines geraden Leiters
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Mit dem Ampèreschen Gesetz wird das Magnetfeld eines geraden Leiters mit kreisförmigem Querschnitt außerhalb des Leiters (B ∝ 1/r) und innerhalb des Leiters (B ∝ r) hergeleitet. Am Ende des Videos werden die kreisförmigen Magnetfeldlinien im Experiment sichtbar gemacht (min 12:53).
Ampèresches Gesetz
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Das Ampèresche Gesetz für die Erzeugung von Magnetfeldern wird in der differentiellen Form vorgestellt und die integrale Form mit dem Stokeschen Satz hergeleitet. Weiterhin wird berechnet, dass es zu einem Widerspuch kommt, solange nicht ein weiterer Term hinzugenommen wird. Dabei wird die Form des Verschiebungsstroms, den Maxwell in seiner Gleichung hinzugefügt hat, mithilfe der Kontinuitätsgl...
Innenwiderstand von Messgeräten
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Der sehr unterschiedliche Innenwiderstand von Spannung- und Strommessgeräten wird erklärt und im Experiment gezeigt. Die Unterschiede ergeben sich daraus, dass Amperemeter in den Stromkreis und Voltmeter parallel zu Bauelementen geschaltet werden müssen, um den Strom in einem Leiter bzw. die Spannung zwischen zwei Punkten zu messen.
Innenwiderstand einer Spannungsquelle
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Wenn an eine Spannungsquelle ein Verbraucher angeschlossen wird und ein Strom fließt, sinkt die Klemmspannung näherungsweise linear mit der Stromstärke ab. Diesen Spannungsabfall schreibt man einem Innenwiderstand zu. In diesem Experiment wird der Innenwiderstand einer normalen Batterie (Monozelle) gemessen.
Beugung am Einzelspalt - genau analysiert
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Kontinuitätsgleichung für elektrische Ladungen
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Elektrischer Strom (2/2) - Stromdichte und Vorzeichen
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Kirchhoffsches Beugungsintegral - Herleitung
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Schallgeschwindigkeit und akustische Fata Morgana
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Schallwellen: Herleitung der Wellengleichung
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Kann man mit dem Kreisel auch die Kugelform der Erde nachweisen? Die Erde hat ja auch eine Präzession.
Warum ist der drehimpuls 0 bei konstanter wellenfunktion. Das Teilchen bewegt sich ja trotzdem. Nur die Wahrscheinlichkeiteitrn es an einem bestimmten Ort zu finden ist gleich wie an einem anderen ort
hoch interessant wirklich spannend !
Als Physiklehrer bin ich immer wieder auf die unbefriedigenden Erklärungsversuche und Schlussfolgerungen in der Strömungslehre gestoßen unf wollte eine neue Einführung in die Aerodynamik entwickeln. Ich freue mich, dass ich nicht alleine bin mit meinen Erkenntnissen. Prof. Rene Matzdorf hat den Mut, neue Erklärungsmodelle zu liefern. So die Rolle des Tragflügelauftriebs durch die hintere Tragflächenkante mit der Ablösung des Wirbels beim Start. Auch Prandtl war immer offen für neue Erklärungsansätze. Diese Offenheit war inzwischen verloren gegangen.
Schön
*Sehr interessant ich studiere zwar keine Physik in der Universität aber mein privates Hobby* 😁
Die Strömungslehre nach Bernoulli hat beim Auftrieb einer Tragfläche eine völlig untergeordnete Wirkung und je nach Flächenprofil auch so gut wie keine Wirkung (z.B. bei vollsymetrischen Flächenprofilen). Ausschlaggebend ist die von der Tragfläche nach unten abgeleitete Luftströmung. Dafür wird innerhalb des Volumens ständig Luft von der Tragfläche in vertikaler Richtung (nach unten) beschleunigt. Das heißt, dass auf die Luft ein Impuls nach unten übertragen wird. Nach dem zweiten Newton’schen Gesetz erfordert diese Impulsänderung der Luft eine nach unten gerichtete Kraft. Nach dem dritten Newtonschen Gesetz (Actio und reactio) wirkt dabei eine gleiche und entgegengesetzte Kraft, der Auftrieb, auf den Flügel. Von daher haben Tragflächen an einem Flugzeug auch einen Anstellwinkel. Der feste Anstellwinkel der Tragfächen (je nach Flugzeugtyp verschieden) erzeugt bei einem Flächenflugzeug bei einer bestimmten Gewindigkeit so viel Auftrieb, dass es weder an Höhe gewinnt oder verliert. Zum Steigen wird durch das Höhenruder der Anstellwinkel der Tragflächen in Relation zur Vorwärtsbewegung ins Positive verändert, zum Sinken ins Negative. Bei einem Helicopter wird eine Veränderung der Anstellwinkel der Rotorblätter durch die kollektive Blattverstellung ermöglich.
Keine Ahnung, ob meine Theorie und Praxis richtig durch Bestanden ist.....?
begeistert :)
Grandioses Video! Hilft mir gerade bei der Klausurvorbereitung
Sehr Interessant
2:30 Also kann ich Null durch eine beliebige Zahl teilen, aber keine beliebige bzw gar keine Zahl durch Null teilen???
Daß die Teichen zur gleichen Zeit sich wieder treffen wollen, ist nicht Bernoulli. Das ist nur Schwachsinn, wie daß Spinat viel Eisen hat. Bernoulli betrachtet nur die Strömung oberhalb oder unterhalb und beschreibt daß die Summe aus Statischer Druck und Staudruck bei unterschiedlichem Strömungsquerrschnitt gleich bleibt. Bernoulli hat schon recht, aber man sollte mal lesen, was Bernoulli schreibt.
Die Strömungslehre nach Bernoulli hat beim Auftrieb einer Tragfläche eine völlig untergeordnete Wirkung und je nach Flächenprofil auch so gut wie gar keine Wirkung (z.B. bei vollsymetrischen Flächenprofilen). Ausschlaggebend ist die von der Tragfläche nach unten abgeleitete Luftströmung. Dafür wird innerhalb des Volumens ständig Luft von der Tragfläche in vertikaler Richtung (nach unten) beschleunigt. Das heißt, dass auf die Luft ein Impuls nach unten übertragen wird. Nach dem zweiten Newton’schen Gesetz erfordert diese Impulsänderung der Luft eine nach unten gerichtete Kraft. Nach dem dritten Newtonschen Gesetz (Actio und reactio) wirkt dabei eine gleiche und entgegengesetzte Kraft, der Auftrieb, auf den Flügel. Von daher haben Tragflächen an einem Flugzeug auch einen Anstellwinkel. Der feste Anstellwinkel der Tragfächen (je nach Flugzeugtyp verschieden) erzeugt bei einem Flächenflugzeug bei einer bestimmten Gewindigkeit so viel Auftrieb, dass es weder an Höhe gewinnt oder verliert. Zum Steigen wird durch das Höhenruder der Anstellwinkel der Tragflächen in Relation zur Vorwärtsbewegung ins Positive verändert, zum Sinken ins Negative. Bei einem Helicopter wird eine Veränderung der Anstellwinkel der Rotorblätter durch die kollektive Blattverstellung ermöglicht.
Was ein Brett Genosse!
Hochinteressant
ehrenmann
Danke, dass ich das mal sehen könnte.
Super, wie immer
Mit ein paar Jahren Verspätung verstehe ich jetzt auch das 2. Keplersche Gesetz (und ein bisschen den Drehimpuls). Vielen Dank für die gute Erklärung!
Hat viel Geholfen bei Orbital und Flugmechanik.
Vielen Dank. Ihre Erkärung ist sehr verständlich.
Danke für die verständliche und anschauliche Erklärung ! Endlich verstehe ich den Kapillardruck und seine Berechnung aus Krümmungs- und Kapillarenradius, Kontaktwinkel und Fluidsäule auch ein bisschen 🙂
Das dreidimensionale Erklärungsmodell beim Auftreffen der beiden divergierenden "Strahlenbündel" zwecks Verdeutlichung des Interferenzmusters finde ich didaktisch phänomenal gut gemacht und hab es noch nie erlebt, dass es jemand so anschaulich und klar in der Kürze der Zeit auf den Punkt gebracht hat.
Ausgezeichnet erklärt, vielen Dank!
Famouse Erklärung!
Naja, ohne "Kurter" gets auch. Aktio=Reaktio!
immer wieder gut in welcher Klarheit und wie anschaulich Sie die Inhalte vermitteln
Danke sehr!! Hervorragend erklärt.
... ja der Bernoulli Effekt reißt alle mit und CERN auf 540 Meter NN und das Wunder von Bern 54.
Abi ich küss dein Herz, niemand erklärt so Bosshaft wie du
Dieses idealtypische Tragflächenprofil findet man vor allem bei Segelflugzeugen. Aber viele Flugzeuge haben sogar ein komplett symmetrisches Profil. Warum fallen die dann nicht vom Himmel? Und warum können manche Flugzeuge über längere Strecken in Rückenlage fliegen?
Die Strömungslehre nach Bernoulli hat beim Auftrieb einer Tragfläche eine völlig untergeordnete Wirkung und je nach Flächenprofil auch so gut wie gar keine Wirkung - wie z.B. bei vollsymetrischen Flächenprofilen. Ausschlaggebend ist die von der Tragfläche nach unten abgeleitete Luftströmung. Dafür wird innerhalb des Volumens ständig Luft von der Tragfläche in vertikaler Richtung (nach unten) beschleunigt. Das heißt, dass auf die Luft ein Impuls nach unten übertragen wird. Nach dem zweiten Newton’schen Gesetz erfordert diese Impulsänderung der Luft eine nach unten gerichtete Kraft. Nach dem dritten Newtonschen Gesetz (Actio und reactio) wirkt dabei eine gleiche und entgegengesetzte Kraft, der Auftrieb, auf die Tragfläche. Von daher haben Tragflächen an einem Flugzeug auch einen Anstellwinkel. Der feste Anstellwinkel der Tragfächen (je nach Flugzeugtyp verschieden) erzeugt bei einem Flächenflugzeug bei einer bestimmten Gewindigkeit so viel Auftrieb, dass es weder an Höhe gewinnt oder verliert. Zum Steigen wird durch das Höhenruder der Anstellwinkel der Tragflächen in Relation zur Vorwärtsbewegung ins Positive verändert, zum Sinken ins Negative. Bei einem Helicopter wird eine Veränderung der Anstellwinkel der Rotorblätter durch die kollektive Blattverstellung ermöglicht.
hab des noch nie mit Vergleichen gehört oder gesehn. danke
*Ich schau das gerade für die Schule lol*
Vielen Dank, sehr gut erklärt, hoffentlich schaffe ich mein Praktikum über Spulen morgen😵💫
Vielen Dank, sehr schöne Vorlesung
topppp
Sehr spannend! 😊
Top
Super einleuchtende Erklärung. Vielen Dank!
Temperatur an der Oberfläche eines Sterns mit Hilfe des Wienschen Gesetzes und seiner Leistung mit Hilfe des Stefan-Boltzmann-Gesetzes muss die Rotverschiebung aufgrund der Schwerkraft h.f1=U+h.f2 berücksichtigt werden. Die tatsächliche Temperatur an der Oberfläche eines dichten Sterns wird höher sein als die von uns beobachtete, da die Schwerkraft in diesem Fall als Wärmeisolator wirkt.
top erklärunge
Die Simulationen sind super anschaulich. Ist der Code, den Sie dafür verwenden, öffentlich? Wenn ja, wo?
top
Mich würde noch interessieren weshalb das Experiment nur funktioniert wenn beidseitig der Drehwaage die Massen platziert werden. Wenn nur auf einer Seite der Drehwaage eine Masse platziert wird funktioniert der Versuch nicht. Auch nicht wenn die Masse 10 Mal so gross ist wie beide Massen aus dem Originalversuchsaufbau zusammengenommen. Aber dafür funktioniert der Versuch auch wenn mann die Massen in einer Linie mit der Waagenachse platziert. Hat jemand eine Erklärung dafür?
Das Experiment funktioniert auch mit einer Masse auf einer Seite. Die Kraft und Beschleunigung ist dann halb so groß. Ich habe es selbst ausprobiert. Wenn alle Massen in einer Linie positioniert werden, erhöht sich die Schwingungsfrequenz des Drehpendels. Diese Methode kann alternativ zur Messung der Auslenkung verwendet werden.
@@rene-matzdorf Sie sagen das sollte auch mit der Masse nur auf einer Seite funktionieren. Dann muss ich nochmal schauen wo das Problem lag. Hat nicht geklappt. Wenn alle Massen in einer Linie positioniert werden erhöht sich die Schwingungsfrequnz. Eine angenommene Graviatationsschwingung oder meinen Sie hier ein elektr. Feld?
Super vorführung. Eine frage dazu. Hätten wir 2 Kolbenpaare und das eine kolbenpaar ist um 90° Versetzt zum anderen, würde dier Stirling dann von alleine anlaufen?
Didaktisch schwach, zudem noch schlecht geschnitten. Hat mir nicht weitergeholfen.
Klasse. Vor ca. 30 Jahren hätte ich gerne bei Ihnen studiert. Hab es zwar auch so geschafft, aber diese wirklich einleuchtenden Videos zusammen mit der Theorie sind umwerfend gut. Dafür gibt es eine glatte 1!
Prima erklärt. Danke sehr.
Magnetisch Erhitzungen eingezogen werden können
Ich kann mehrere Kleidungsstücke wechseln oder Apps. gelöst werden