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Physik realer Systeme
Science Camp

Wie lassen sich reale Systeme mit physikalischen Grundgleichungen beschreiben? Wie helfen Simulationen dabei, das Verhalten dieser Systeme zu verstehen? Die Lösung von Differenzialgleichungen mit Methoden der numerischen Mathematik und den Vergleich von Simulation und Experiment erlernen Teilnehmende dieses Camps.

Termininformation
17.-21.10.2022
Start
17.10.2022 - 13:00 (CEST)
Maximale Teilnehmerzahl
14
Voraussetzungen für die Teilnahme
16 bis 20 Jahre. Schulische Kenntnisse der Differenzial- und Integralrechnung; Grundwissen aus den Bereichen Mechanik und Wellenphysik

Der Kurs richtet sich an Schüler*innen mit vertieftem Interesse in den Bereichen Mathematik und Physik. Mit professioneller Simulationssoftware und in Experimenten untersuchen sie schwingungsfähige Systeme, elektromagnetische Wellen und Wärmeleitungsphänomene. Sie erhalten Einblicke in die numerische Lösung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen und lernen, Simulationen zur Untersuchung physikalischer Systeme anzuwenden.
Die einzelnen Kurseinheiten beginnen jeweils mit einem Dozentenvortrag, an den sich Übungen und experimentelle Arbeiten anschließen. Schwerpunkt der Übungen sind mathematische Herleitungen und die Umsetzung numerischer Rechenverfahren. Bei der Arbeit an den Experimenten und den entsprechenden Simulationen lernen die Teilnehmenden die Grenzen einfacher Modellbildung und die Möglichkeiten von Simulationen kennen.

Kontakt bei inhaltlichen Fragen: Dr. Carsten Nowak.

Ablauf

1. Tag, 13:00-17:00 Uhr: Einführung, Differenzialgleichungen in der Physik
2. Tag, 09:00-17:00 Uhr: Finite-Elemente-Methode, Experiment und Simulation Wärmeleitung
3. Tag, 09:00-17:00 Uhr: Euler-Verfahren, Experiment und Simulation gekoppelte Pendel, Exkursion
4. Tag, 09:00-17:00 Uhr: Wellengleichung, elektromagnetische Wellen, Studieninformation
5. Tag, 09:00-16:00 Uhr: Experiment und Simulation Mikrowellen, Diskussion

Kursgebühr

Der Selbstkostenbeitrag für das Camp inklusive Unterbringung mit Halbpension beträgt 80 Euro. Hinzu kommen Kosten für das Mittagessen sowie die An- und Abreise.

Fördervermerk

In Kooperation mit dem Institut für Numerische und Angewandte Mathematik der Universität Göttingen.

Die Durchführung, Entwicklung und Ausstattung des Camps wird von der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung gefördert.

Hinweis zu Übernachtung und Verpflegung

Falls wir das Camp aufgrund der Corona-Pandemie nicht durchführen können oder falls der/die Teilnehmende aufgrund von Krankheit, Kontakt oder behördlicher Anordnung nicht anreisen kann, erstatten wir die Kursgebühr.