Mechanik verstehen mit Python

Erhältlich ab Mitte August 2025.

Der Physikunterricht an Gymnasien und Fachoberschulen wird zunehmend vernachlässigt oder entfällt ganz, so dass bei Studenten der Ingenieurwissenschaften Verständnisschwierigkeiten zu erwarten sind.

Dieses Buch versucht Verständnis- und Lernschwierigkeiten zu überwinden, indem es Möglichkeiten aufzeigt, physikalische Zusammenhänge durch Visualisierung, Simulation und Animation verstehbarer zu machen.
Schwerpunktmäßig kommen die Matplotlib-Steuerelemente Fancy- ArrowPatch und Slider sowie die Animationsfunktion FuncAnimation zum Einsatz.

Um einen motivierenden und sinnstiftenden Kontext zu schaffen, wird anhand von konkreten Beispielen aus dem Sport (Fußball, Tennis, Kugelstoßen, Hammerwerfen, Fahrradfahren, Golf) gezeigt, wie einzelne physikalische Problemstellungen mit Python modelliert und visualisiert werden können.

Der Einstieg in ein neues Thema erfolgt in der Regel mit einem VPython-Programm, das physikalische Phänomene in 3D-Szenen realitätsnah animiert. Relevante Parameter werden mit Hilfe von Schiebereglern (Slider) geändert. Die Auswirkungen sind direkt am Bildschirm beobachtbar.

Den Code aller Beispiele aus dem Buch sowie die Musterlösungen der Übungsaufgaben finden Sie auf der Autorenwebsite.

Aus dem Inhalt

• Einführung
• Statik
• Mechanik deformierbarer Körper
• Kinematik
• Dynamik
• Arbeit, Leistung und Energie
• Der Impuls
• Rotation starrer Körper
• Mechanische Schwingungen
• Mechanische Wellen
• Anhang