Physik Klausur schreiben?

Hallo liebe gutefrage Nutzer und Nutzerinnen!

Ich studiere nun seit einem Semester Chemie und muss dementsprechend auch das Modul Physik belegen. Wie es den meisten frischen Studenten ergeht, fällt einem leider erst nach der Klausurenphase auf, dass die Hochschule oder Uni etwas anders gestrickt ist, als das Abitur, für das manche Schüler, darunter auch ich, so gut wie gar nicht lernen und mit einem Akzeptablen oder sogar besseren Durchschnitt rausgehen.

So erging es auch mir und ich habe die Physik Klausur bedauerlicherweise nicht bestanden. Nun liegt das Problem darin, dass ich festgestellt habe, dass meine Schwächen in diesem Fach gar nicht unbedingt darin liegen, die Aufgaben an sich zu bearbeiten und gelernte Formeln anzuwenden (auch wenn das manchmal auch ein Problem darstellt). Sondern eher darin die Aufgaben die gestellt werden zu verstehen. Denn oft ist es so, dass ich bei einer Aufgabe nicht weiß, wie ich diese angehen soll und mit welchen "Konzepten" beziehungsweise Formeln welches Themengebiets ich näher zur Lösung komme.

Es ist nicht so, als würde ich denken, dass man bei einer Aufgabe der Kinematik, plötzlich Formeln aus der Elektrizitätslehre braucht. Jedoch habe ich, wenn wir die folgende Aufgabe als Beispiel nehmen, das Problem, dass ich denke, man müsste mit Formeln, die das Federpendel beschreiben rechnen, obwohl es reicht, wenn man sich die Energieerhaltung zu Nutze macht.

Eine 10 g schwere Kugel wird durch eine um s = 5 cm vorgespannte Feder mit D = 100 N/cm senkrecht nach oben geschossen. Wie schnell ist die Kugel beim Abschuss? Welche maximale Höhe erreicht sie? Mit welcher Geschwindigkeit trifft sie auf dem Boden auf? (für runde Zahlenwerte nehmen sie g = 10 m/s2 an).  

Meine konkrete Frage ist nun, wie ich mein Textverständnis, was Aufgabenstellungen angeht, verbessern kann, damit ich nicht mehr 15 Minuten vor solchen Aufgaben sitze und versuche etwas mit Formeln zusammenzuschustern, womit man sowieso auf kein Ergebnis kommt?

Ich bedanke mich schonmal im Voraus für die Antworten und wünsche allen einen schönen Sonntag!

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In einem Physikkurs wird eine gewisse Menge an Kernwissen vermittelt. In Physik 1 war das z.B. Energieerhaltung, Rotationen, Starre Körper etc. Alles andere ist meist nur Anwendung dieser Gebiete. Du solltest also alle diese Schwerpunkte deines Kurses kennen und durch Übungsaufgaben lernen, eine Aufgabe diesen zu zuordnen. Alle Aufgaben lassen sich so einordnen und dann nach einen gewissen Schema berechnen. Im Grunde hilft nur Üben.

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Jegliche Antworten sind eher schlecht. In der höheren Mathematik wird die Mathematik, basierend auf Axiomen, von Grund auf ausgebaut. Jede Aussage außerhalb dieser Axiome muss rigoros bewiesen werden. Die Grundlagen der Mathematik stellt die Mengenlehre. Weiter werden die natürlichen Zahlen durch die Peano-Axiome definiert usw. Ein Beispiel einer (simplen) Aufgabe wäre: Zeige, dass sqrt(2) irrational ist. Im Grunde kann man eine Vorlesung in der höheren Mathematik wie folgt zusammenfassen: Definition, Satz, Beweis. In der angewandten Mathematik, meist betrieben von Physikern u.ä. geht es darum, Ergebnisse aus der höheren Mathematik zu nutzen, um anwendungsbasierte Probleme zu lösen: Ein Beispiel wäre: Stelle die Bewegungsgleichung eines Pendels mithilfe einer nicht linearen Differenzialgleichung zweiter Ordnung.

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Wieso ist die Wurzel aus 2 irrational?

Ich habe gerade ein kleines mathematisches Problem und finde meinen Fehler einfach nicht. Deshalb wäre ich dankbar, wenn mir jemand sagen könnte, was an meinen Überlegungen falsch ist.

  1. Die rationalen Zahlen sind definiert als die Menge der Zahlen, die sich durch Brüche aus ganzen Zahlen darstellen lassen.
  2. Die Wurzel aus 2 - um ein Beispiel zu nennen - ist irrational. Aber ich kann die Wurzel aus 2 durchaus als Bruch darstellen. Beispielsweise mit dem Nenner 1.
  3. Diese Darstellung entspricht nicht der Definition von rationalen Zahlen, denn im Zähler befindet sich ein Komma, also keine ganze Zahl.
  4. Ich erweitere den Bruch nun mit 10. So verschiebt sich das Komma um eine Stelle.
  5. Diese Darstellung entspricht nicht der Definition von rationalen Zahlen, denn im Zähler befindet sich ein Komma, also keine ganze Zahl.
  6. Die Definition einer rationalen Zahl sagt aber nicht aus, dass die ganzen Zahlen in Nenner und Zähler endlich sein müssen. Ich kann den Bruch also doch einfach unendlich oft mit 10 erweitern.

Das entspricht doch dann letztendlich einem Bruch, der sowohl im Nenner, als auch im Zähler eine unendlich große ganze Zahl hat.

Wenn ich aber nun sage, seien a und b unendlich große ganze Zahlen, dann ist klar, dass a/b eine rationale Zahl ist.

Wie unterscheidet sich also nun meine Ausführungen von der Wurzel von 2 vom einfach Fall a/b?

Den einzigen Fehler, den ich erahnen könnte, ist der, dass ich selbst dann, wenn ich meinen Bruch unendlich oft erweitere, niemals eine ganze Zahl in den Nenner bekomme. Wenn ich den Bruch aber nun unendlich oft erweitere und anschließend einfach die Nachkommastellen weglassen würde, hätte ich doch einen Bruch aus ganzen Zahlen, der sich der Wurzel aus 2 unendlich genau annähert. Kann ich an der Stelle nicht behaupten, dass mein Bruch einfach gleich der Wurzel 2 ist, so wie man beispielsweise auch sagt, dass 0,99 Periode gleich 1 ist? Und müsste daraus dann nicht folgen, dass die Wurzel aus zwei eine rationale Zahl ist, da es eine rationale Zahl (meinen Bruch) gibt, die sich der Wurzel aus 2 unendlich genau annähert.

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Nehme an sqrt(2) sei rational. So existieren teilerfremede a,b element Z, sodass: sqrt(2)= a/b. Durch umschreiben der gleichung erhält man: 2a²=b². Offentsichtlich wird b durch zwei geteilt. Also b=2k. Einsetzen in die Gleichung liefert: 2a²= 4k². So sieht man einfach, dass a auch durch zwei geteilt wird. Dies ist ein Widerspruch zu unserer Annahme. QED

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Ich denke besonders in der Algebra ist es das wichtigste, die Beweise voll und ganz zu verstehen.

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Auf keinen Fall Abi Niveau. Themen wären: Analysis im 2 dimensionalen und höher dimensionalen (Anwendungsbasiert): Integrale, (partielle)Differentiale, Diffenrentialgleichungen, Fourier Transformationen. Lineare Algebra (Grundlagen): Matrizen, Vektoren, Eigenwerte, Determinanten, Gleichungssysteme.

In der Physik vor Allem Mechanik.

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https://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/fachbereich_physik/didaktik_physik/materialien/materialaltmeyer/schwingungen_wellen.pdf

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Die Navier-Stokes Gleichung ist eine Differenzialgleichung. Dabei betrachten wir ein [fluid] Teilchen in einem Strömungsfeld (Vektorfeld). Wir haben im Grunde eine Form von F=ma, für diesen komplizierteren Fall. Die Navier-Stokes Geleichungen beschreiben, wie sich die Geschwindigkeit, der Druck usw. sich mit der Zeit ändern.

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Aufgabe 3: Die Parabel beschreibt die Flugbahn eines Objektes. Nun soll bestimmt werden, in welcher Distanz (zum Koordinatenursprung) das Objekt landet. Wir wollen rausfinden, wann der Stein den Boden berührt. Das heißt, wir müssen den Schnittpunkt mit der x-Achse bestimmen. Dies ist die Nullstelle der Funktion. Das heißt, der y-Wert ist 0, womit der Stein auf dem Boden liegt. Zu 4: Die beiden Funktionsgleichungen geben die Position der Maulwürfe an. Um zu überprüfen, ob diese sich treffen, muss man den Schnittpunkt bestimmen. Dazu setzt man die Funktionsgleichungen gleich und ermittelt den zugehörigen x und Y-Wert. Zu 5: Der Flächeninhalt eines Quadrates ist: A=x², mit der Seitenlänge x. Zu 6: Du weißt, dass die Nullstellen bei 1 und 3 sind. Die x-Koordinate des Scheitelpunktes ist trivialerweise in der Mitte.

Viele Grüße

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Das Rätsel ist nicht lösbar. Man benötigt 3 Schnitte für sieben gleichgroße Teile. Die Anzahl der Teile T nach n Schnitten ist gegeben durch T(n) = (n³+5n+6)/6. Als kleinste natürliche Zahl kommt n = 3 infrage. Daher werden mindestens 3 Schnitte benötigt. Viele Grüße

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