Rückblick Kursprogramm der 15. Kursperiode

Themen der 15. Kursperiode vom 1. November bis 17. Dezember 2004

• Brücken und Fachwerke
• Was haben Autonavigationssysteme und Ampelsteuerungen gemeinsam?
• Lumineszenz - Magie oder naturwissenschaftliches Phänomen?
• Einstieg ins Webdesign
• Kann ein Lego-Baustein lernen?
• Zahlentheorie
• Mathematische Highlights
• Physik aus der Dose

Warum gibt es so viele verschiedene Brücken? Was haben sie für Gemeinsamkeiten? Was sind Fachwerke? Wie berechnet man sie?

In diesem Kurs werden wir elementare Methoden zur Berechnung der Tragfähigkeit von Fachwerkbrücken kennen lernen. Wir werden die Stabkräfte der Fachwerke auf verschiedene Weise berechnen und die Vorteile und Nachteile dieser Berechnungen verdeutlichen. Wenn wir uns mit den verschiedenen Brücken beschäftigen werden, wird klar, dass man diese nicht mehr mit Papier und Bleistift berechnen kann und uns die Computerprogramme einen erheblichen Teil der Rechenarbeit abnehmen, was wir an konkreten Beispielen sehen werden. [..zum ausführlichen Text]

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Bauinformatik

Was haben Autonavigationssysteme und Ampelsteuerungen gemeinsam?

Tutor: Tobias Pick

Was versteht man unter dem Vierfarbenproblem? Und womit beschäftigt sich überhaupt die Bauinformatik im Bauingenieurwesen?
Programmierkenntnisse und analytisches Denken sind die Grundvoraussetzungen für einen Bauinformatiker. Bei unserer Arbeit wenden wir einfache Modelle an, mit deren Hilfe wir eine Vielzahl von Problemen lösen können. Die Graphen oder die Zellularen Automaten sind Beispiele für solche einfachen Modelle, mit denen sich sehr komplexe Aufgabenstellungen bewältigen lassen. Ein Autonavigationssystem beispielsweise findet einen kürzesten Weg in einem Verkehrsnetz mit Hilfe der Graphentheorie, ebenso wie eine Ampel mit Hilfe eines Graphen gesteuert wird. Soll eine Landkarte mit nur vier Farben eingefärbt werden, so geschieht dies ebenfalls mit Hilfe von Graphen. Mit den Zellularen Automaten kann das Verhalten von Fußgängern im Computer nachgebildet werden. Ein einfaches Beispiel für den Zellularen Automaten ist das "Game of Life", bei dem durch drei einfache Regeln Populationen entstehen, sterben und wandern.
Neben den Graphen und den Zellularen Automaten wollen wir euch zudem eine Gebietszerlegung mit Hilfe der Voronoi-Zerlegung vorstellen. Hier streiten sich viele Punkte auf einer Karte um das ihnen zugehörige Gebiet.
Alle Methoden die wir euch zeigen werden, überschreiten nicht die mathematischen Kenntnisse die ihr in der Schule gelernt habt und Kenntnisse der Informatik sind nicht von Nöten.

FB Chemie

Lumineszenz - Magie oder naturwissenschaftliches Phänomen?

Tutorin: Sarah Hundertmark



Warum leuchten mein weißes T-Shirt und meine Schweppes eigentlich in der Disco unter "Schwarzlicht"? Was bringt Glühwürmchen zum Leuchten, was steckt hinter dem Phänomen des Meeresleuchtens und was hat die Funktion meines Monitors und einer Energiesparlampe damit zu tun?

In diesem Kurs befassen wir uns mit dem Thema Lumineszenz ("Magic- Leuchten"), im besonderen mit der Fluoreszenz und der Phosphoreszenz. Es sollen Stoffe, die wir aus unserem täglichen Leben kennen zum leuchten gebracht werden, und die dazugehörigen theoretischen Abläufe geklärt werden.
Die Vertiefung des Kurses wird sich nach eurem Interesse richten.

In diesem Kurs werde ich den Versuch vornehmen, einen möglichst "schmerzlosen" Einstieg in das Thema Webdesign zu bieten, ohne dass bereits Vorkenntnisse in HTML oder anderen Programmiersprachen nötig sind. Stattdessen werden wir uns darauf konzentrieren, mit einfachen Mitteln ansprechende Internetseiten zu erstellen und diese am Ende des Projektes bei einem beliebigen Free Webspace Anbieter ins Netz zu stellen.

Weitere Infos

Wer erinnert sich nicht gern an die Lego-Steine? Wie man als Kind auf dem Fußboden herumgerutscht ist? Die Berge von Bausteinen nach denen durchsucht hat, die man gerade für sein aktuelles Bauprojekt brauchte. Mir jedenfalls geht und ging es so, und meine Faszination, sowie meine Experimentier- und Spieltriebe haben sich nur etwas auf den ernsteren Bereich der Angewandten Mathematik verlagert.

Aus diesen Gründen hatte mich wohl damals auch die Ankündigung von Lego sofort fasziniert, dass sie einen programmierbaren Lego-Baustein auf den Markt bringen wollen. Mein Interesse wurde dadurch noch verstärkt, dass viele Kollegen in den USA sich zur Aufgabe gemacht hatten, die um es einmal nett auszudrücken, stark abgespeckte Programmierumgebung unter Microsoft Windows durch Umgebungen zu ersetzen, die es erlauben den programmierbaren Stein mittels C-ähnlichen Sprachen zu programmieren. Herz, was wolltest Du mehr?

Die Frage ist nun: Wie kann man einen solchen Lego-Baustein leben einhauchen? Mit dieser Fragestellung werden wir uns in der kommenden Zeit beschäftigen, dabei tauchen wir in zwei faszinierende Welten ab: zu einem in die der mathematischen Physik aber zugleich auch in die der biologischen Physik, um uns mit der Evolution des Lego-Baustein auseinander zu setzen.

FB Mathematik

Zahlentheorie

Tutor: Stephan Thies


In diesem Kurs wollen wir gemeinsam in die Geheimnisse der Primzahlen vorstossen und einige zahlentheoretische Highlights kennenlernen. Hierbei wollen wir folgende Fragen beantworten:

- Wie finde ich Primzahlen ?
- Was sind Primzahlzwillinge ?
- Was sind Fermat- und Mersenne-Primzahlen ?
- Wie finde ich von großen Zahlen den größten gemeinsamen Teiler ?
- Was ist eine Kongruenz ?
- Welche Zahlen kann man als Summe von zwei Quadratzahlen schreiben ?
- Was ist eigentlich ein Kettenbruch ?
- Wie kann es sein, dass unter bestimmten Bedingungen 5 keine Primzahl mehr ist ?

Außerdem wollen wir uns auf die Jagd nach großen Primzahlen begeben und geheime Botschaften mit dem RSA-Verfahren erstellen.

Dieser Kurs bietet Euch einen spannenden Einblick in die Mathematik. Wir werden uns mit Fragen wie

"Was hat es mit auf sich?",
"Schneiden sich zwei parallele Geraden im Unendlichen?",
"Was sind Kegelschnitte?",
"Wie kann man mit Excel einen Näherungswert für finden?" und
"Wie sind die uns bekannten mathematischen Begriffe entstanden?"

beschäftigen, sowie einen Blick auf die aktuelle Forschung wagen.
Dabei werden wir nicht bei abstrakten Beispielen bleiben, sondern feststellen, daß sich die Mathematik auf unerwartete Weise auch in der Natur, der Kunst und der Architektur wiederfindet.

FB Physik

Physik aus der Dose

Tutoren: Ramona Lukas, Thomas Nowara

Von dem Erfolgsduo, das auch "Physikalische Highlights" gemacht hat

In diesem Kurs wird gelötet, gebrutzelt, zusammengeschweißt, geschrumpft, gehämmert, gesägt und auch ganz ordinär zusammengeklebt. Um an unsere Arbeitsmaterialien zu kommen müssen wir uns in geselliger Runde opfern, Coladosen leeren und unmengen von Keksen verspeisen. Anstrengend, aber haben wir diese Qual erst einmal hinter uns, werden ganz schnell die Funken fliegen, wenn wir aus aus alltäglichen Materialien tolle Experimente für zu Hause basteln.
Dein Opa wird staunen, wenn ihr mit einem Motor aus alten Dosen auftaucht. Deine Mutter wird dich lieben für den Keksdosenkreisel zum Geburtstag.
Aber Vorsicht, hier wird nicht nur gebastelt, in kleiner Runde wird auch jeweils der physikalische Hintergrund der Experimente besprochen.
Und wie beim letzten mal heißt es auch hier:
Hochspannend, Achtung Lerngefahr!

P.S. Lasst euch nicht vom Dosenpfand abschrecken.