C Simulation

In Physik Libre hast du bisher jede Menge Vereinfachungen gefunden: Objekte fallen ohne Luftwiderstand, Pendel schwingen nur mit kleinen Amplituden, Umlaufbahnen sind kreisförmig und so weiter. Diese Vereinfachungen sind notwendig, um die grundlegenden Gesetze der Natur zu verstehen und die Formeln auf einfache Aufgaben anwenden zu können.

In den meisten Fällen ist die Welt jedoch viel komplizierter. Mit Stift und Papier stößt du sehr schnell an Grenzen. Die Erstellung und Verwendung von Computer-Simulationen ist heute zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Physik geworden (Bild C.1). Oft kommen dabei sogar die schnellsten Computer der Welt zum Einsatz!

Bild C.1: Simulation einer „Monsterwelle“, die auf eine Bohrinsel trifft

Computer stehen dir heutzutage in jeder Schule zur Verfügung. Wahrscheinlich gibt es bei dir zu Hause sogar einen Computer, den du verwenden darfst oder – noch besser – du hast ein eigenes Gerät. Auch wenn diese Desktop-Computer und Notebooks nicht die Leistung von Großrechneranlagen besitzen, kannst du damit einfache Physiksimulationen problemlos selbst durchführen. Simulation gibt dir die Gelegenheit, die Naturgesetze auf komplizierte Situationen anzuwenden und zu untersuchen, wie sich zum Beispiel der Fall eines Körpers durch den Luftwiderstand verändert.

In diesem Anhang wirst du zunächst die mathematischen Grundlagen für Simulationen kennenlernen und wir zeigen dir, wie du diese Formeln mit unterschiedlichen Programmen umsetzen kannst.