PhysProf - Newtonsche Gesetze - Zweites Newtonsches Axiom - Schwerkraft - Masse

PhysProf - Physik-Software - Zweites Newtonsches Gesetz

Fachthema: 2. Newtonsches Gesetz

PhysProf - Mechanik - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels 2D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure und alle die sich für Physik interessieren. Es ermöglicht die Darstellung und Analyse physikalischer Abläufe und Zusammenhänge zu verschiedenen Fachthemengebieten mit Hilfe automatisch ablaufender Echtzeit-Simulationen.

PhysProf - Physikprogramm mit Animationen - Zweites Newtonsches Gesetz

Online-Hilfe für das Modul
zur Analyse relevanter Sachverhalte zum Zweiten Newtonschen Gesetz.

Dieses Unterprogramm ermöglicht die Durchführung der Steuerung entsprechender Abläufe zur Echtzeit und bietet die Möglichkeit, die Einflüsse relevanter Größen interaktiv zu untersuchen.

PhysProf - Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte 

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Themen und Stichworte zu diesem Modul:
Newtonsche Axiome - 2. Newtonsches Axiom - Isaac Newton - Trägheitsprinzip - Kraftwirkungsprinzip - Wechselwirkungsprinzip - Aktionsprinzip - Schwerkaft - Masse - Bewegungsgesetze - Beschleunigung - Experiment - Formeln - Gravitation - Kraft - Mathematik - Mechanische Kräfte - Präsentation - Versuch - Erklärung - Gravitationsbeschleunigung - Grundgleichung der Mechanik - Gravitationsgesetz - Gravitationskraft - Rechner - Beispiel - Bild - Grafik - Simulation - Berechnung - Darstellen - Physikalische Kräfte - Physikalische Gesetze - Mechanische Kräfte - Grafische Darstellung

 
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Zweites Newtonsches Gesetz


Das Programmmodul [Mechanik II] - [Zweites Newtonsches Gesetz] bietet eine Möglichkeit, das Prinzip des Zweiten Newtonschen Gesetzes zu analysieren.

PhysProf - Axiome - Zweites Newtonsches Gesetz - Newtonsche Gesetze - Kraft - Masse - Beschleunigung - Geschwindigkeit - Zeit - Bewegung - Physik

Newtonsche Axiome:

1. Trägheitsprinzip:

Ein Körper beharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmig geradlinigen Bewegung, solange keine äußeren Einflüsse auf ihn wirken. Die vektorielle Geschwindigkeit eines sich kräftefrei bewegenden Körpers ist also (in Betrag und Richtung) konstant.

2. Kraftwirkungsprinzip: (Aktionsprinzip, "Grundgesetz der Mechanik")

Wirkt eine Kraft F auf einen frei beweglichen Körper mit der Masse m, so wird der Körper beschleunigt. Die Beschleunigung ist der Kraft proportional und hat deren Richtung:

F = m·a (Grundgleichnung der Mechanik)

F: Kraft [N]

m: Masse [kg]

a: Beschleunigung [m/s²]
 

3. Wechselwirkungsprinzip: (actio = reactio)

Übt ein Körper A auf einen Körper B eine Kraft aus (actio, Aktionskraft), so übt B auf A eine gleich große, aber entgegengesetzte Kraft aus, welche als Gegenkraft (reactio, Reaktionskraft) bezeichnet wird.

Mit Hilfe des Zweiten Newtonschen Axioms wird es ermöglicht, die Beschleunigung eines Körpers zu berechnen, wenn seine Masse m und die auf ihn wirkende Kraft bekannt sind. Wirken mehrere Kräfte auf einen Körper ein, so ist hierfür die resultierende Kraft zu ermitteln.
 

Programmbedienung

Das in diesem Modul dargestellte Modell erlaubt es, das Zweite Newtonsche Gesetz mit Hilfe zweier Körper, welche durch einen gewichtslosen, nicht dehnbaren Faden über eine Rolle miteinander verbunden sind, zu studieren.

Legen Sie mit Hilfe des zur Verfügung stehenden Rollbalkens m die linksseitig vorhandene Masse m1 fest. Die rechtsseitig angezeigte Masse m2 wird beschrieben mit: m2 = m1 + Δm. Den Wert für Dm stellen Sie durch eine Positionierung des Rollbalkens Δm ein. Hierbei wird bei einer Positionierung dieser Rollbalken die auftretende Beschleunigung a ausgegeben.

Bedienen Sie die Schaltfläche Start, so wird eine Simulation gestartet. Das Programm gibt während der Durchführung des Simulationsablaufs die Werte für die momentan vorhandene Geschwindigkeit v, die verstrichene Zeit t sowie für den von den Körpern bis dahin zurückgelegten Weg s aus. Zudem zeigt das Programm den Drehwinkel an, den die Mittelachse der Rolle bzgl. der Vertikalen besitzt. Beim Ablauf dieser Animation wird u.a. ersichtlich, dass die Beschleunigung a konstant bleibt, während sich die Geschwindigkeit v mit zunehmender Drehposition des Rades erhöht.

Eine Benutzung der Schaltfläche Urzustand versetzt die Darstellung wieder in den Anfangszustand.
 

Kurzbeschreibungen einiger Module zu entsprechenden Themenbereichen

Eine kleine Übersicht in Form von Bildern und kurzen Beschreibungen über einige zu den einzelnen Fachthemengebieten dieses Programms implementierte Unterprogramme finden Sie unter Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Mechanik Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Elektrotechnik Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Optik - Kurzinfos zum Themengebiet Thermodynamik sowie unter Kurzbeschreibungen von Modulen zu sonstigen Themengebieten.

 

Nützliche Infos zu diesem Themengebiet

 

Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Newtonsche Gesetze sowie unter Wikipedia - Actio und reactio zu finden.
 

Video

 

Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Implementierte Module zum Themenbereich Mechanik


4-Takt-Ottomotor - Impulssatz - Gleichförmige und gleichförmig beschleunigte Bewegung - Bewegung und Geschwindigkeit - Geschwindigkeit und Beschleunigung - Wellen - Druck in Flüssigkeiten - Ideale Strömung - Kinetische und potentielle Energie - Brownsche Bewegung - Molekularbewegung - Harmonische Schwingungen - Kreisbahnbewegung - Auftrieb - Geneigte Ebene - Freier Fall - Waagerechter und schiefer Wurf - Pendel - Chaos-Doppelpendel - Gedämpfte mechanische Schwingung- Rolle und Flaschenzug - Balkenwaage - Hebelgesetz - Zweites Newtonsches Gesetz - Drittes Newtonsches Gesetz - Mechanische Arbeit - Hookesches Gesetz
 

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

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