Beim Stöbern im Internet findet man viele Applets mit Themen der Mechanik, insbesondere
die Integration der Newtonschen Bewegungsgleichung, einfache Anwendungen der Keplerschen
Gesetze und Animationen von Schwingungsphänomenen sind sehr beliebt. Darüber hinaus
kann man auch einige sehr schöne Applets aus der Flüssigkeitsdynamik finden.
Kompliziertere Themen wie zum Beispiel Kreiseltheorie sind dagegen schon seltener.
Eine gute Einführung in die numerische Integration der Newtonschen Bewegungsgleichung.
Mehrere einfache Applets, ohne grosse Animationseffekte, hauptsächlichst zur
grafischen Darstellung der Ergebnisse. (Autor: jackord@kw.igs.net)
Der zweidimensionale ballistische Wurf, animiert mit einer Kanone und einem Ziel, dass
spektakulär zerstört wird, wenn man es trifft. Mehrere Parameter können
über Schieberegister eingestellt und in Textfeldern abgelesen werden. Die
Ergebnisse (Höhe und Weite des Wurfes) sind leider nicht ablesbar
(Autoren: Sean Russel und Amy Hulse). In einer
zweiten Version wurde die Grafik verändert
und mit Sound erweitert.
Der zweidimensionale ballistische Wurf, wissenschaftliche Darstellung mit Eingabe
und Ablesen aller relevanten Grössen.
(Autor: Drew Dolgert. Copyright: Michael Fowler)
Ein Wagen fährt unter dem Einfluss der Schwerkraft eine schiefe Ebene mit dem Winkel
alpha herab. Reibung kann vernachlässigt werden. Auf dem Wagen ist eine
Abschussvorrichtung unter 90 Grad montiert.
Das Applet zeigt, dass eine hieraus abgeschossene Kugel immer auf die Rohrmündung der
Abschussvorrichtung zurückfällt.
(Autor: HarfeSoft)
Der zweidimensionale ballistische Wurf, diesmal mit Vergleich zweier numerischer
Algorithmen (Euler- und Cromer- Verfahren). Alle Parameter des Wurfes können
verändert werden, alle Ergebnisse sind ablesbar.
(Autor: HarfeSoft)
Eine Masse wird über ein Seil und einer Umlenkrolle mit einem
Gewicht verbunden.
Wie gross ist die Beschleunigung der beiden Massen ?
Wie ändert sich die Beschleunigung, wenn die erste Masse reibungsfrei auf einer
schiefen Ebene rutscht ? Diese und viele weitere Fragen beantwortet dieses Applet.
(Autor: HarfeSoft)
Ein Keil der Masse kann reibungsfrei auf einer horizontalen Unterlage bewegt werden.
Ein Körper gleitet unter dem Einfluss der Schwerkraft ebenfallas reibungsfrei
auf der schiefen Ebene des Keils herab.
Wie gross ist die Geschwindikeit der Masse am Ende der schiefen Ebene ?
Wie hoch springt die Masse nach dem Aufprall auf die horizontale Ebene, wenn der
Aufprall vollkommen elastisch ist ?
Welche Geschwindigkeit hat die Masse auf der horizontalen Ebene, wenn der Aufprall total
inelastisch ist ?
(Autor: HarfeSoft)
Ein Hohlzylinder rollt aus einer Höhe h eine schiefe Ebene mit einem Neigungswinkel
herab, ohne zu gleiten. Daneben gleitet ein Klotz mit Reibung die gleiche
schiefe Ebene aus der Höhe h herab. Wie gross muss der Reibungskoeffizient
zwischen Klotz und schiefer Ebene sein, damit beide gleichzeitig am Ende der schiefen
Ebene ankommen ?
(Autor: HarfeSoft)
Ein Applet zur Coriolis Kraft.
Eine Kugel wird am Äquator mit einer Geschwindigkeit v senkrecht nach oben geschossen.
In welchem Abstand x1 trifft sie wieder auf die Erdoberfläche ?
Gleichzeitig wird eine Kugel aus der Höhe h = v2/2g fallen gelassen.
Wo trifft diese Kugel auf die Erdoberfläche ?
(Autor: HarfeSoft)
Im Urlaub in den Alpen wollen Sie einen Ball einen Berg
hinaufschiessen. Unter welchem Winkel zum Berg müssen Sie schiessen, damit bei
vorgegebener Abschussgeschwindigkeit die Weite auf dem Berg möglichst gross wird ?
(Autor: HarfeSoft)
Zwei Kugeln oder Zylinder rollen auf verschieden geformten oder geneigten Unterlagen.
Die Anfangsgeschwindigkeit, die Form der Unterlage, Masse und Trägheitsmoment der
rollenden Objekte und die Rollreibung können verändert werden. Zwischen
verschiedenen numerischen Verfahren der Integration der Bewegungsgleichung kann
gewählt werden (Autor: HarfeSoft).
Darstellung des elastischen Stosses zweier Kugeln, sehr schöne Animation, aber
ohne Berücksichtigung der Rotation und Reibungseffekten. Für Billardsimulationen
nicht anwendbar. (Autor: Drew Dolgert. Copyright: Michael Fowler)
Modell inelastischer Stösse mehrerer Kugeln. Der Energieverlust
pro Stoss und die Anzahl der Kugeln kann interakiv verändert werden
(Autor: Arshad Kudrolli).
Ein Applet, mit dem man die Gesetze des elastischen Stosses studieren kann.
Eine Kugel bewegt sich so auf
eine gleichartige, ruhende Kugel zu, dass ein schiefer, elastischer Stoss stattfindet.
Wie gross ist der Winkel, unter dem sich die erste Kugel nach dem Stoss bewegt ?
Wie gross sind die Geschwindigkeiten der beiden Kugeln nach dem Stoss ?
(Autor: HarfeSoft)
Ein Applet, mit dem man die Gesetze des elastischen Stosses studieren kann.
Drei Kugeln sind auf einer horizontalen Geraden hintereinander angeordnet. Die Massen der ersten und
dritten Kugel sind vorgegeben. Die zweite und dritte Kugel sind
anfangs in Ruhe. Die erste Kugel erhält eine Geschwindigkeit und stösst
danach zentral und elastisch auf die zweite Kugel, diese wiederum macht danach einen zentralen
und elastischen Stoss mit der dritten Kugel.
Wie gross muss die zweite Masse sein, damit die Energie der dritten Kugel nach dem Stoss
maximal wird ?
(Autor: HarfeSoft)
Ein Applet, dass den Begriff der Diftgeschwindigkeit erläutern soll.
Ein Elektron versucht unter dem Einfluss einer Spannung durch einen
Atomverband zu wandern. Bei dieser beschleunigten Bewegung sollte seine Geschwindigkeit
eigentlich stetig wachsen. Gestört wird dieser Vorgang allerdings durch die
ständige Behinderung durch die Atome.
(Autor: HarfeSoft)
Am Nordpol der Erde kann eine Rakete mit einstellbarer Geschwindigkeit parallel zur
Erdoberfläche abgeschickt werden. An welchem Punkt der Erde trifft sie auf oder
verlässt sie die Erde ? (Autor: Drew Dolgert. Copyright: Michael Fowler)
Zwei Planeten, deren sämtliche Parameter verändert werden können, kreisen
um die Sonne. Die Bahnen der Planeten können verglichen werden. Insbesondere
kann man in diesem Applet studieren, welche numerischen Integrationsverfahren zu
stabilen Bahnen führen und damit zur Anwendung von Gravitationsproblemen
geeignet sind. (Autor: HarfeSoft)
Ein Versuch, das Dreikörperproblem der Gravitation zu verdeutlichen. Aufgabe in
diesem Applet ist es, die Parameter so zu wählen, dass die drei Planeten auf
stabilen Bahnen laufen und nicht irgendwann zusammenstossen oder im Weltall verschwinden.
In diesem Applet wird der Schwerpunkt als ruhend angenommen und es wird die
Drehimpulserhaltung als Nebenbedingung der Integration der Bewegungsgleichung eingeführt.
In einem zweiten Applet werden diese Nebenbedingungen
nicht eingeführt. Dann ist das numerische Verfahren allerdings nicht stabil
genug, um mehr als drei Runden der Planeten glaubwürdig zu berechnen. Aber schauen Sie
selbst ! (Autor: HarfeSoft)
Das Zweikörper Problem der Gravitation. Zwei Sterne kreisen um ihren gemeinsamen
Schwerpunkt. Wie hängt die Umlaufgeschwindigkeit von den Massen ab ?
(Autor: HarfeSoft)
Ein kleine Animation zum Dreikörper Problem der Gravitation, genau genommen zum
beschränkten Dreikörper Problem. Hierbei betrachtet man nur die Gravitationsanziehung
einer kleinen Probemasse im Feld zweier grosser Körper. Die Probemasse ist 1 (in
willkürlichen Einheiten) in unserem Applet, die beiden anderen Massen können Sie
einstellen. Das Applet beginnt mit einer zufälligen Bewegung der Probemasse.
Es bildet sich zunächst eine chaotische Bewegung aus. Wenn Sie lange genug warten,
stellt sich manchmal eine fast stationäre Bewegung der Probemasse ein, die allerdings
bei der kleinsten Störung wieder in eine chaotische Bewegung übergeht.
(Autor: HarfeSoft)
Das Sonnensystem auf einen Blick mit allen Planeten und einem Meteor. Die Anfangsparameter
sind die gemessenen Werte, aber alles kann verändert und abgelesen werden. Ausblenden
von Planeten, Zoomfunktionen und vieles weitere ist möglich. Diese Version des Applets
ist mit zweidimensionaler Grafik programmiert und läuft noch unter Java 1.1, eine
dreidimensionale Darstellung mit Java 2 und Java3D befindet sich in der Vorbereitung.
Also schauen Sie mal wieder rein bei mir. (Autor: HarfeSoft)
Bahnen einer Masse in verschiedenen Potentialen, Gravitationspotential,
Yukawa- Potential und das Potential eines schwarzen Loches u.a. In der Dokumentation
befindet sich ein weiteres sehr schönes Applet über Zentralkräfte.
(Autor: Peter Musgrave).
Das Vierkörperproblem der Gravitation in einer gelungenen Animation.
(Autor: Craig Peterein).
Viele Monde bewegen sich in diesem Applet um ein Gravitationszentrum.
Planetenbewegung in einem Java2 Applet. Hervorragende Animation mit vielen
Experimentiermöglichkeiten.
(Autor: John Taylor).
Ein einfaches nichtlineares Pendel mit digitaler Echtzeituhr. Meine erste Übung
in Java. In einem zweiten Applet wird das
lineare und nichtlineare Pendel übereinander dargestellt. (Autor: HarfeSoft)
Eine Spiegelseite eines Pendel- Laboratoriums. In mehreren Applets kann man die Physik
des einfachen Pendels, des gekoppelten Pendels und durch ässere Kräfte
angeregten Pendels studieren. Mit einem Oszilloskop können die Schwingungen
aufgezeichnet werden. (Autor: Franz-Josef Elmer)
Mehrere Massen sind mit linearen Federn miteinander gekoppelt. Mit der Maus kann die
Schwingung angeregt werden, Amplituden und Phasen der einzelnen Massen werden
angezeigt. Gute Animationseffekte, das Ablesen von Ergebnissen ist nicht möglich.
(Autor: Paul Falstad)
Schwingungen einer beidseitig eingespannten Saite, mit Sound unterlegt.
Die Amplituden und Phasen der Partielwellen werden angezeigt.
(Autor: Paul Falstad).
Schwingungsformen einer zweidimensionalen Mebran (ebene Platte). Alle möglichen
Schwingungsformen können angeregt werden, sehr schöne Animation und
ausgezeichnete Dokumentation. (Autor: Paul Falstad)
Erzwungene Schwingungen einer Feder, mit Einschwingvorgang und graphischer
Dastellung der Auslenkung von Antrieb unf Feder. Wenn der Einschwingvorgang
beendet ist, kann man die Amplitude und Phase interaktiv in einem Plot anzeigen.
(Autor: HarfeSoft)
Das geordnete Chaos, eine kleine Sammlung zur fraktalen Geometrie. Behandelt werden
Themen wie der goldene Schnitt, selbstähnliche Fraktale, Verhultssches
Wachstum und Attraktoren, die Feigenbaumzahl, das Apfelmännchen und Julia-
Mengen, IFS- Algorithmen. (Autor: HarfeSoft)
Grafische Darstellung von Vektorfeldern. Reine Animation, sehr schön zum
Anschauen. (Autor: Paul Falstad)
Spiegelseite einer Maschine zur Darstellung idealer Strömungen. Sehr schöne
grafische Darstellung mit vielen Einstellmöglichkeiten. Die Nutzung dieses
Applets erfordert allerdings hohe Kenntnisse in der Theorie idealer Strömungen,
daher muss man vorher unbedingt die Dokumentation lesen. (Autor: W.J. Devenport)
Dieses Applets zeigt die Wirkungsweise eines Manometers.
Durch ein Rohr strömt eine ideale Flüssigkeit. Zwei Manometer zeigen eine
Höhendifferenz an. Wie gross ist die Geschwindigkeit der Strömung ?
(Autor: HarfeSoft)
Hier werden ihre Kenntnisse über die Bernoulli Gleichung abgefragt.
In einem Rohr befinden sich 4 Druckmessonden.
Bei der vierten Sonde verengt sich das Rohr.
Durch das Rohr geht eine Luftströmung. Wie gross ist
der Höhenunterschied in den 4 Wassersäulen ?
(Autor: HarfeSoft)
Ein System aus Rohren, Ventilen, Turbinen und natürlich Wasser zur Berechnung
von Drucken in Rohrsystemen.
(Autor: Ferdi Hellweger).
|
|
|