Erhaltungssätze der Mechanik

Zusammenfassung

Mit Hilfe von Erhaltungsgrößen kann die Lösung von Aufgaben in der klassischen Mechanik erheblich vereinfacht werden. Die Erhaltungsgrößen Energie, Impuls und Drehimpuls werden anschaulich eingeführt und an praxisnahen Beispielen angewendet. Wenn eine Kraft entlang eines Weges wirkt, so wird physikalische Arbeit verrichtet, die in Form von Energie in einem System gespeichert werden kann. Wirken nur konservative Kräfte, bleibt die Gesamtenergie eines mechanischen Systems erhalten. Die nachhaltige Erzeugung und der effiziente Einsatz von Energie ist ein wichtiges Thema in Gesellschaft, Wissenschaft und Technik. Am Beispiel einer Windkraftanlage wird berechnet, wie viel Energie man mit dieser umweltfreundlichen Technologie erzeugen kann. Mit Hilfe eines Fahrzeugmodells wird der Energieverbrauch von Fahrzeugen ermittelt und aufgezeigt, welche Einflussgrößen weiter optimiert werden können. Die Lösungen der Beispielaufgaben werden Schritt für Schritt entwickelt und durchgängig mit den ausgewählten Software-Tools unterstützt und visualisiert.