Physik mit Python Simulationen, Visualisierungen und Animationen von
Dieses Lehrbuch führt Sie anhand von physikalischen Fragestellungen aus der Mechanik in die Programmiersprache Python ein. Neben der reinen Simulation von physikalischen Systemen wird besonderes Augenmerk auf die Visualisierung von Ergebnissen und das Ers
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Physik mit Python Simulationen, Visualisierungen und Animationen von Anfang an
Physik mit Python
Oliver Natt
Physik mit Python Simulationen, Visualisierungen und Animationen von Anfang an
Oliver Natt Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm Nürnberg, Deutschland
ISBN 978-3-662-61273-6 ISBN 978-3-662-61274-3 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-662-61274-3 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von allgemein beschreibenden Bezeichnungen, Marken, Unternehmensnamen etc. in diesem Werk bedeutet nicht, dass diese frei durch jedermann benutzt werden dürfen. Die Berechtigung zur Benutzung unterliegt, auch ohne gesonderten Hinweis hierzu, den Regeln des Markenrechts. Die Rechte des jeweiligen Zeicheninhabers sind zu beachten. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Planung und Lektorat: Margit Maly Springer Spektrum ist ein Imprint der eingetragenen Gesellschaft Springer-Verlag GmbH, DE und ist ein Teil von Springer Nature. Die Anschrift der Gesellschaft ist: Heidelberger Platz 3, 14197 Berlin, Germany
Vorwort Es ist weitgehend unbestritten, dass der Computer zu einem nahezu unverzichtbaren Werkzeug für die Tätigkeiten von Ingenieuren1 und Naturwissenschaftlern geworden ist, und auch in den allgemeinbildenden Schulen wird mit größer werdendem Druck eine Digitalisierung des Unterrichts gefordert. An Universitäten und Hochschulen werden schon seit längerer Zeit viele Lehrveranstaltungen über Physik durch Computergrafiken, -animationen und -simulationen ergänzt. Dabei werden die oftmals schönen Animationen zwar von den Studierenden mit Begeisterung aufgenommen, der Erkenntnisgewinn durch das bloße Betrachten der Animationen ist dagegen oft gering. Im Gegensatz dazu berichten Lehrende immer wieder, dass sie selbst beim Erstellen der Animationen und Grafiken erstaunlich viel hinzulernen. Es klingt daher verlockend, entsprechende Programmieraufgaben zu stellen, damit nicht dem Lehrenden, sondern den Studierenden dieser Lernerfolg zuteil wird. Leider scheitert dies oft an den Programmierkenntni
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