Systemphysik für Aviatik

Physik und Systemwissenschaft für Aviatik

Der Bachelorstudiengang Aviatik wird von der ZHAW seit 2006 durchgeführt. In diesem Studiengagn bildet das Modul Physik und Systemwissenschaft für Aviatik mit 16 von 60 Kreditpunkten einen Schwerpunkt. Im Studienjahr 2009/2010 wurde die ganze Vorlesung (zwei Lektionen pro Woche) aufgezeichnet. All diese Vorlesungen sind neu auf SWITCHtube abrufbar. Im Studienjahr 2011/2012 wurde zu jeder Vorlesung eine Kurzfassung produziert und auf Youtube veröffentlicht

Lerninhalte

• Hydrodynamik: Volumenbilanz, Prozesse und Energie, resistive, kapazitive und induktive Glieder;
• Elektrodynamik: Strom, Spannung, Prozessleistung, lineare Glieder;
• Translationsmechanik: Impulsbilanz, Kinematik, Energie, Gravitation, Schnittstelle zur technischen Mechanik;
• Offene Systeme: Energie- und Impulsbilanz, instationäre Prozesse;
• Rotationsmechanik: Drehimpulsbilanz, Rotation um eine Achse, starre Körper in der Ebene;
• Thermodynamik: Entropie- und Energiebilanz, thermische Prozesse, TD homogener Systeme, Wärmetransport;
• Persönliche Arbeitstechnik, Anwendung bestimmter Textsorten, Präsentationstechnik.

Modellbildung

Modellbildung und Simulation bilden einen Schwerpunkt im Fach Physik und Systemwissenschaft. In der ersten Phase lernen die Studierenden anhand kleiner Beispiele aus den Gebieten Hydrodynamik und Elektrodynamik die Technik der systemdynamischen Modellierung. Danach wird ein grösseres Beispiel aus der Translationsmechanik modelliert und simuliert. Im zweiten Semester befassen sich die Studierenden in Dreiergruppen mit je einem grossen Modell aus dem Bereich Luft- und Raumfahrt sowie der Thermodynamik, wobei jede Jahr mindestens ein neues Projekt gestartet wird.

Inhalt und Videos

erstes Semester

Woche	Gebiet	Thema	Stube	Youtube
1	Hydrodynamik	Bilanzieren	Vorlesung	Kurzfassung
2	Hydrodynamik	Energiestrom und Prozessleistung	Vorlesung	Kurzfassung
3	Hydrodynamik	Widerstand und Speicher	Vorlesung	Kurzfassung
4	Hydrodynamik	Trägheit als Induktivität	Vorlesung	Kurzfassung
5	Elektrodynamik	Ladung und Strom	Vorlesung	Kurzfassung
6	Elektrodynamik	Widerstand und Prozessleistung	Vorlesung	Kurzfassung
7	Elektrodynamik	Ladungs- und Energiespeicher	Vorlesung	Kurzfassung
8	Elektrodynamik	Magnetfeld und Induktivität	Vorlesung	Kurzfassung
9	Translationsmechanik	Impuls, Impulsstrom und Kraft	Vorlesung	Kurzfassung
10	Translationsmechanik	Impuls und Energie	Vorlesung	Kurzfassung
11	Translationsmechanik	Impuls bei Kreisbewegung	Vorlesung	Kurzfassung
12	Translationsmechanik	Gravitation als Impulsquelle	Vorlesung	Kurzfassung
13	Translationsmechanik	Arbeit, kinetische und potentielle Energie	Vorlesung	Kurzfassung
14	Translationsmechanik	Widerstand und Auftrieb	Vorlesung	Kurzfassung

zweites Semester

Woche	Gebiet	Thema	Video
1	offenes System	konvektiver Transport, Energieströme	Vorlesung	Kurzfassung
2	offenes System	Impulsbilanz bei offenen Systemen	Vorlesung	Kurzfassung
3	Thermodynamik	Wärme als Entropie	Vorlesung	Kurzfassung
4	Thermodynamik	Entropie und Enthalpie	Vorlesung	Kurzfassung
5	Thermodynamik	Carnotor und ideales Gas	Vorlesung	Kurzfassung
6	Thermodynamik	Kreisprozesse	Vorlesung	Kurzfassung
7	Thermodynamik	Wärmetransport	Vorlesung	Kurzfassung
8	Thermodynamik	Reale Stoffe	Vorlesung	Kurzfassung
9	Rotationsmechanik	Drehimpuls und Energie	Vorlesung	Kurzfassung
10	Rotationsmechanik	Massenmittelpunkt, Kinematik	Vorlesung	Kurzfassung
11	Rotationsmechanik	Drehimpulsquelle und Bahndrehimpuls	Vorlesung	Kurzfassung
12	Rotationsmechanik	Mechanik des starren Körpers	Vorlesung	Kurzfassung
13	Rotationsmechanik	Schwenkbewegung und Unwucht	Vorlesung	Kurzfassung
14	Physik	Repetition	Vorlesung	Kurzfassung

Weitere Videos auf Switchtube

• Modellbildung 1
• Modellbildung 2
• Einführung in die Systemphysik
• Einführung in die Rotationsmechanik
• Einführung in die Thermodynamik
• Hebelgesetz und Bahndrehimpuls