PhysProf - Beispiel zum Rechnen mit selbstdefinierten Formeln

PhysProf - Physik-Software - Formelbibliothek | Rechnen mit Formeln und Konstanten

Formelbibliothek - Beispiele

PhysProf - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure und alle die sich für Physik interessieren.

PhysProf - Physikprogramm mit Animationen - Formelbibliothek | Rechnen mit Formeln und Konstanten

Online-Hilfe für ein
Beispiel zum Rechnen
mit selbstdefinierten Formeln und Gleichungen.

PhysProf - Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte 

Weitere relevante Seiten zu diesem Programm

 
Durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Schaltfläche gelangen Sie zur Startseite dieser Homepage.
 
Zur Startseite dieser Homepage
 
Durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Schaltfläche gelangen Sie zur Videoauswahl zu PhysProf 1.1.
 
Zu den Videos zu PhysProf 1.1
 
Durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Schaltfläche können Sie eine kostenlose Demoversion des Programms PhysProf 1.1 herunterladen.

Zum Download der Demoversion von PhysProf 1.1
 
Durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Schaltfläche gelangen Sie zum Inhaltsverzeichnis der in PhysProf 1.1 implementierten Module bzw. zur Bestellseite für das Programm.
 
Zum Inhaltsverzeichnis von PhysProf 1.1 PhysProf 1.1 bestellen
 

Beispiel zum Rechnen mit sebstdefinierten Formeln


Um sich den Umgang mit der Formelbibliothek verständlich zu machen, können Sie das nachfolgend beschriebene Beispiel durcharbeiten.

PhysProf - Rechnen mit selbstdefinierten Formeln - Formel - Berechnen - Gleichung - Funktion

 

Voraussetzungen für die Durchführbarkeit dieses Beispiels ist, dass alle Eingabefelder und Tabellen leer sind. Ist dies nicht der Fall, so wählen Sie zunächst den Menüpunkt Datei / Neu und legen eine neue Datei an.

Erstellung und Berechnung von Formeln

Die zuerst gestellte Aufgabe besteht darin, die Gleichung zur Berechnung der Fallgeschwindigkeit bei freiem Fall zu implementieren und berechnen zu lassen:

Rechnen - Gleichung - 1

Fallgeschwindigkeit: v [m/s]

Erdbeschleunigung g: 9,80655 [m/s^2]

Fallhöhe: h [m]
 

Zunächst soll diese Berechnung mit dem Variablenwert h = 100 durchgeführt und der Konstante g der oben aufgeführte Wert (9,80655) zugewiesen werden.

Da es erforderlich ist, die zu verwendenden Variablen zu definieren und diesen Werte zuzuweisen, bedienen Sie hierfür die Schaltfläche Definieren im Formularbereich Variablen. Hierauf erscheint ein Unterformular, welches drei Eingabefelder zur Verfügung stellt.

Geben Sie in das Feld Bezeichnung den Buchstabe g ein. Definieren Sie im Feld Wert den Zahlenwert 9,80655 und geben Sie in das Feld Text den Ausdruck [m/s^2] ein. Bestätigen Sie die Eingaben mit Übernehmen. In der Tabelle Variable erscheint hierauf der Eintrag G. Fokussieren Sie diesen, so werden die Eigenschaften dieser Variable (Konstante) unterhalb dieser Tabelle angezeigt.

Bedienen Sie wiederum die Schaltfläche Definieren im Formularbereich Variablen und geben Sie auf dem Unterformular in das Feld Bezeichnung den Buchstabe H ein. Geben Sie in das Feld Wert den Zahlenwert 100 und in das Feld Text den Ausdruck [m] ein. Bestätigen Sie die Eingaben erneut mit Übernehmen.
 

In die Tabelle Variable wurde nun die Variable H aufgenommen. Fokussieren Sie den entsprechenden Eintrag in der Tabelle, so werden die Eigenschaften dieser Variable unterhalb der Tabelle ausgegeben.

Bislang wurden somit die zwei Variablen G und H definiert. Definieren Sie nun die Bezeichnung V im linken Eingabefeld des Formularbereichs Formel. Geben Sie in das rechtsseitig positionierte (lange) Feld die Formelbezeichnung SQRT(2*G*H) oder (2*G*H)^0,5 ein.

Bedienen Sie hierauf die Schaltfläche Berechnen, so wird im Formularbereich Ergebnis das Resultat der nachfolgend aufgeführten Berechnung ausgegeben:

Rechnen - Gleichung - 2

Speichern Sie diese Formel, indem Sie die Schaltfläche Speichern bedienen. Diese wird daraufhin in die Tabelle Formel übernommen und alle an der linken Seite angeordneten Bedienschaltflächen werden aktiviert.

Um diese Formel zu bezeichnen, bedienen Sie die Schaltfläche Text und geben in das daraufhin zur Verfügung stehende Feld den Text Fallgeschwindigkeit ein. Bestätigen Sie die Eingabe mit Ok. Unterhalb der linksseitig angeordneten Tabelle erscheint nun der verwendete Text. Somit besitzt diese gespeicherte Formel eine Bezeichnung.

Bedienen Sie die Schaltfläche Definieren im Formularbereich Formelverwaltung (links). Alle sich in Ein- und Ausgabefeldern befindenden Daten werden gelöscht. Das Programm ist nun bereit, Berechnungen mit Formeln bereits definierter Variablen durchzuführen.

Zunächst wird jedoch eine weitere Formel erzeugt, um weitere Funktionen und Zusammenhänge erklären zu können. Diese soll es ermöglichen Kreisflächen zu berechnen:

Rechnen - Gleichung - 3

Flächeninhalt des Kreises: A [m^2]

Durchmesser des Kreises: d [m]

 

Bedienen Sie hierfür wiederum die Schaltfläche Definieren im Formularbereich Variablen.

Geben Sie auf dem erschienen Unterformular in das Feld Bezeichnung den Buchstabe D ein. Legen Sie im Feld Wert den Zahlenwert 5 fest und geben Sie in das Feld Text den Ausdruck [m] ein. Bestätigen Sie mit Übernehmen. In der Tabelle Variable erscheint hierauf die soeben definierte Variable D.

Geben Sie im linksseitig angeordneten Feld des Formularbereichs Formel die Bezeichnung A, und im rechtsseitig positionierten (langen) Feld die Formelbezeichnung (PI*D^2)/4 ein.
 

Speichern Sie auch diese Formel durch eine Bedienung der Schaltfläche Speichern.

Bedienen Sie die Schaltfläche Text und geben Sie in das daraufhin zur Verfügung stehende Feld den Text Kreisfläche ein.

Fokussieren Sie den soeben erstellten Eintrag in der Tabelle. Im Formularbereich Ergebnis wird das Resultat der nachfolgend aufgeführten Berechnung ausgegeben:

Rechnen - Gleichung - 4

Ändern der Variablenwerte

Die Werte definierter Variablen können geändert werden. Führen Sie dies durch, indem Sie den Eintrag mit der Bezeichnung D in der rechten Tabelle fokussieren und hierauf die Schaltfläche Ändern bedienen. In dem erscheinenden Unterformular ändern Sie den der Variable momentan zugewiesenen Zahlenwert von 5 auf 1 und bestätigen mit der Schaltfläche Übernehmen.

Bedienen Sie die Schaltfläche Berechnen, oder klicken Sie auf den entsprechenden Eintrag in der Tabelle. Das Ergebnis dieser Berechnung hat sich verändert, da Variable D ein neuer Zahlenwert zugewiesen wurde.

Dasselbe können Sie mit weiteren, bereits definierten Variablen durchführen.

Ändern der Formeltexte

Um den Beschreibungstext einer erstellten Formel zu ändern, fokussieren Sie die entsprechende Formel, bedienen die Schaltfläche Text im Formularbereich Formelverwaltung, überschreiben den bereits vorhandenen Text und schließen das Bearbeitungsformular wieder mit Ok.

Löschen von Formeln

Durch einen Klick auf die Schaltfläche Löschen im Formularbereich Variablen können Sie bereits definierte Variablen wieder löschen. Führen Sie dies jedoch nicht vor der vollständigen Abarbeitung dieses Beispiels durch.

Wird eine Variable gelöscht, die in einer bereits gespeicherten Formel verwendet wird, so ist die Formel hierauf selbstverständlich nicht mehr berechenbar.

Eine Bedienung der Schaltfläche Löschen im Formularbereich Formelverwaltung führt zu einer Löschung der momentan fokussierten Formel. Auch dieser Befehl sollte bis zur vollständigen Abarbeitung dieses Beispiels nicht benutzt werden.

Speichern von Formeln

Speichern Sie die erstellten Formeln durch die Benutzung des Menüpunkts Datei / Speichern, unter dem Name Beispiel1.fmv in einem Ordner, dessen Pfad und Bezeichnung Sie sich merken sollten. Wählen Sie daraufhin den Menüeintrag Datei / Neu und geben Sie den Dateiname Beispiel2.fmv ein. Wie zu erkennen ist, steht nun eine neue Formelbibliothek zur Verfügung.

Definieren Sie (unter der oben beschriebenen Vorgehensweise) eine Variable mit der Bezeichnung X, sowie eine Variable mit der Bezeichnung D. Weisen Sie der Variable X den Wert 2, und der Variable D den Wert 300 zu.

Geben Sie im linksseitig angeordneten Feld die Bezeichnung Y ein. Definieren Sie im rechtsseitig angeordneten Eingabefeld den Eintrag SIN(X^2). Somit wurde die mathematische Funktion y = sin(x²) definiert. Speichern Sie diese Formel nun, so wird sie in die Tabelle Formel übernommen.

Bedienen Sie die Schaltfläche Definieren im Bereich Formelverwaltung und geben Sie, im links angeordneten Feld, die Bezeichnung R ein. Schreiben Sie in das rechts davon liegende Eingabefeld den Eintrag D/2. Somit haben Sie die Formel R = D/2 definiert.

Speichern Sie auch diese Formel, so sind hierauf zwei Formeln in der Tabelle vorhanden.

Öffnen Sie daraufhin die zuvor erstellte Datei Beispiel1.fmv wieder. Wie zu erkennen ist, können die zuvor gespeicherten Formeln wieder bearbeitet, geändert und berechnet werden.

 

Fokussieren Sie den Eintrag D in der Tabelle im Formularbereich Variablen, so ist festzustellen, dass die Variable D noch den ihr zuletzt zugewiesenen Wert besitzt (nicht den soeben definierten Wert 300) und die Variablendefinition somit dateiunabhängig vorgenommen werden kann.
 

Implementierte Module zum Themenbereich Sonstiges


Formelbibliothek - Raumgittermodelle - Schalenbelegung-Orbitalbelegung - Bohrsches Atommodell - Keplersche Gesetze - Kalender
 

Unsere Produkte
 
PhysProf 1.1
Physik interaktiv
 
PhysProf 1.1 ist ein Programm für alle, die die Aufgabe oder das Ziel haben, sich physikalische Gesetzmäßigkeiten und Gegebenheiten zu verdeutlichen. Es spricht alle an, die sich für die Ergründung physikalischer Prozessabläufe und derartige Zusammenhänge interessieren. In zahlreichen Unterprogrammen besteht die Möglichkeit, Veränderungen von Einflussgrößen manuell, oder durch die Ausgabe automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren. Inhaltlich umfasst es ca. 70 verschiedene Unterprogramme zu den Fachthemenbereichen Mechanik, Elektrotechnik, Thermodynamik und Optik.
 

Bilder zum Programm PhysProf 1.1 - Mechanik - Elektrotechnik - Thermodynamik - Optik
 

Durch die Benutzung dieses Programms wird es ermöglicht, bereits bekannte Fachthemeninhalte aufzuarbeiten und entsprechende Sachverhalte numerisch wie auch grafisch zu analysieren. Mittels der freien Veränderbarkeit der Parameter von Einflussgrößen bei der Ausgabe grafischer Darstellungen besteht in vielen Unterprogrammen die Möglichkeit, Veränderungen an dargestellten Zusammenhängen manuell oder durch die Anwendung automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren.

Es verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 300 Seiten.

 
 
   
MathProf 5.0
Mathematik interaktiv

 
MathProf 5.0 ist ein Programm für alle, die die Aufgabe oder das Ziel haben, sich mathematische Sachverhalte auf einfache Weise zu verdeutlichen. Zudem spricht es diejenigen an, die sich für Mathematik interessieren, oder mathematische Probleme verschiedenster Art zu lösen haben und von grafischen 2D- und 3D-Echtzeitdarstellungen sowie Animationen beeindruckt sind.
 

Bilder zum Programm MathProf 5.0 - Analysis - Trigonometrie - Algebra - 3D-Mathematik - Vektoralgebra - Geometrie
 

Es eignet sich insbesondere dafür, um interaktive grafische Untersuchungen sowie numerische Berechnungen zu entsprechenden Fachthemen durchführen zu lassen. Mehr als 300 verschiedene Unterprogramme decken die mathematischen Themenbereiche Analysis, Geometrie, Trigonometrie, Algebra, Stochastik, 3D-Mathematik und Vektoralgebra großflächig ab.


Bilder zum Programm MathProf 5.0 - Analysis - Trigonometrie - Algebra - 3D-Mathematik - Stochastik - Vektoralgebra - Numerisch - Grafisch - Plotten - Graph


Durch die Nutzbarkeit vieler implementierter grafischer Features bestehen vielseitige gestaltungstechnische Möglichkeiten, ausgegebene Grafiken in entsprechenden Unterprogrammen auf individuelle Anforderungen anzupassen. Durch die freie Veränderbarkeit von Parametern und Koordinatenwerten bei der Ausgabe grafischer Darstellungen, besteht in vielen Modulen zudem die Möglichkeit, Veränderungen an dargestellten Gebilden und Zusammenhängen manuell oder durch die Verwendung automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren.
 
Es verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 1600 Seiten.


Eine Übersicht aller in MathProf 5.0 zur Verfügung stehender Programmteile finden Sie im MathProf - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.
 
Zum Inhaltsverzeichnis von MathProf 5.0
 
Kurzinfos zu Inhalten einiger in MathProf 5.0 eingebundnener Unterprogramme erhalten Sie unter:
 
Videos zu einigen mit diesem Programm erzeugten Animationen finden Sie unter Videos, oder einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche ausführen.
 
Zu den Videos zu MathProf 5.0
 
 
 
SimPlot 1.0

Visualisierung und Simulation interaktiv
 

SimPlot 1.0 ist eine Anwendung, welche es unter anderem durch interaktiv erstellbare Präsentationen ermöglicht, sich Sachverhalte aus vielen technischen, wissenschaftlichen und anderen Bereichen grafisch darstellen und diese multifunktional sowohl statisch, wie auch in Form bewegter Grafiken ausgeben zu lassen. Das Programm erlaubt die Erstellung von Gebilden mit zweidimensionalen grafischen Objekten, welche als geometrische Figuren und Bilder zur Verfügung stehen.
 
Es bietet zudem die Möglichkeit, Zusammenhänge im Bereich der Planimetrie auf einfache Weise interaktiv zu analysieren. Unter anderem wird es ermöglicht, mit erzeugten Gebilden geometrische Transformationen durchzuführen und diesen automatisch ablaufende Bewegungs- und Verformungsprozesse zuzuweisen.

 
Bilder zum Programm SimPlot 1.0 - Zweidimensionale Grafiken, Simulationen und Animationen für unterschiedlichste Anwendungsbereiche

 
SimPlot kann sowohl zur Erstellung von Infografiken, zur dynamischen Datenvisualisierung, zur Auswertung technisch-wissenschaftlicher Zusammenhänge sowie zur Erzeugung bewegter Bilder für verschiedenste Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Neben der Bereitstellung vieler mathematischer Hilfsmittel und zusätzlicher Unterprogramme erlaubt es auch die Einblendung von Hilfslinien zur Echtzeit, welche dienlich sind, um sich relevante Sachverhalte und Zusammenhänge unmittelbar begreiflich zu machen.

Dieses Programm verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 900 Seiten.
 
Eine Inhaltsübersicht dessen finden Sie unter SimPlot - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Zum Inhaltsverzeichnis von SimPlot 1.0
 
Beispiele einiger mit Simplot 1.0 erzeugter Grafiken finden Sie unter Beispiele, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Zu Beispielen von SimPlot 1.0
 
Videos zu einigen mit diesem Programm erzeugten Animationen finden Sie unter Videos, oder einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche ausführen.
 
Zu den Videos zu SimPlot 1.0

Zur Inhaltsseite