Systemphysik für Aviatik

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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

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