• Brücken und Fachwerke
• Graphen und Netze
• Ruby on Rails
• Zahlentheorie alias "Die Königin der Mathematik" (Carl Friedrich Gauß)
• Mathematische Modellbildung
• Biomedizintechnik
• Grundlagen der Elektrotechnik
• Weihnachtsvorlesung Support

Bauingenieurwesen

Brücken und Fachwerke

Tutor: (N.N.)

Was Baumeister früher nur mithilfe ihrer Erfahrung und Vorstellungskraft errichtet haben, wird heute mit einer spannenden Mischung aus Mathe und Physik vorher berechnet. Denn beim Planen von Bauwerken wie Häusern, Brücken oder Tunneln ist es wichtig zu wissen, wie sich die von außen angreifenden Belastungen im Gesamtsystem verteilen. Dadurch kann man vermeiden, dass Einzelteile bis zum Versagen belastet werden und im schlimmsten Fall Menschen bei einem Einsturz ihr Leben verlieren.

Fachwerksysteme bestehen im Rechenmodell aus einzelnen Stäben und kommen unter anderem bei Kranträgern, Hochspannungsmasten und weitgespannten Dächern zum Einsatz. Je nach Komplexität der Aufgabe entstehen bei der Berechnung der wirkenden Kräfte unterschiedlich große lineare Gleichungssysteme.

Nachdem einige elementare mathematische Grundkenntnisse wiederholt wurden, werden wir im Kurs solche Stabkräfte berechnen. Dabei werden wir im späteren Verlauf den Computer als Hilfe bei großen Gleichungssystemen hinzunehmen; aber auch um Brücken selber zu konstruieren.

Wir hoffen in diesem Kurs vermitteln zu können, dass man viel Spaß bei der theoretischen Beschäftigung von Problemen, die in unserer Umgebung auftauchen, haben kann und freuen uns auf eine rege Teilnahme!

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Einführungsveranstaltung am 19. September um 14.30 Uhr in Raum F 142

Bauingenieurwesen

Graphen und Netze

Tutorin: Eva Lehman

Wie viele Farben benötigt man um jedes Land dieser Erde einzufärben, ohne dass zwei aneinander grenzende Länder dieselbe Farbe haben? In welcher Reihenfolge schaltet man die Rot-Gelb-Grünphasen an einer Ampelkreuzung, so dass der Verkehr am besten fließt? Wie wird der üstra-Fahrplan zwischen zwei Haltestellen ermittelt, zumal man auch noch umsteigen muss...? Wo ist der Trick dabei, das Haus vom Nikolaus zu zeichnen? Welcher Weg führt am schnellsten von A nach B, und wo gehe ich lang, wenn ich keinen Weg mehrmals benutzen darf?

All diese Fragen und viel mehr lassen sich mit der Graphentheorie schnell und leicht beantworten. Wir befassen uns mit der so genannten Wahrheitstabelle und grundlegenden Operationen der Mengenlehre, Relationen und Verknüpfungen um diesen Fragen auf den Grund zu gehen.
Vom Königsberger Brückenproblem und der Fahrplanauskunft der Deutschen Bahn gibt es mehr in dieser Gauß-AG...

Informatik

Ruby on Rails

Tutor: Ronald Becher

Web 2.0 ist seit Jahr und Tag in aller Munde. Ruby on Rails, ein Framework, das sich der populären Programmiersprache Ruby bedient, wird üblicherweise in einem Atemzug erwähnt. Der Kurs hat neben dem eigentlichen Programmieren auch diverse Hintergründe zum Inhalt. So befassen wir uns auch generell mit Datenbanken, Entwurfsmustern und "Refactoring". Was für ein Programm am Ende herauskommt, entscheiden wir im Kurs. Kenntnisse in Programmiersprachen und Ruby im Speziellen können hilfreich sein. Eigene Laptops können gerne benutzt werden.

Hinweis: Aufgrund der Stoffmenge und Komplexität empfehlen wir eine Teilnahme erst ab der Oberstufe.

Mathematik

Zahlentheorie alias "Die Königin der Mathematik" (Carl Friedrich Gauß)

Tutor: Triantafyllos Xylouris

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Soviel gäbe es nämlich für den Beweis der Riemannschen Vermutung, welche mit der Verteilung der Primzahlen zusammenhängt. Wenngleich wir diese Vermutung nicht beweisen werden (schade), werden wir die Primzahlen mal etwas genauer untersuchen. Zusammen werden wir analysieren wie viele Primzahlen es ungefähr gibt.
Anschließend werden wir sehen, warum diese speziellen Zahlen bei der Codierung im Internet so nützlich sind.

Und was hat die Zahlenfolge 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ... mit Schönheit zu tun? Auf den ersten Blick nicht viel, auf den Zweiten erhält man daraus den berühmten "Goldenen Schnitt". Wir werden einige der Eigenschaften dieser so genannten "Fibonacci-Folge" entdecken.

Im Kurs können auf Wunsch auch weitere Themen im Bereich der Zahlentheorie behandelt werden.
Der Schwierigkeitsgrad orientiert sich an mathe-interessierten Schülern/Schülerinnen der Jahrgänge 11-13 und kann in beide Richtungen angepasst werden.

Mathematische Modellbildung

Tutor: Oliver Janke

Ein Spaziergang im Park an einem lauen Sommertag und ein paar hübsche unbekleidete Unterbeine vor einem. Doch welcher Abstand zu der Person ist wohl der beste, um die Beine unter einem optimalen Blickwinkel betrachten zu können? Ein Abend in einer Kneipe, frisch gezapftes Bier und zu fortgeschrittener Stunde wirre Gedanken: Wie lassen sich zwei kreisrunde Bierdeckel zusammenlegen, damit drei gleich große Flächen entstehen? Zwei Straßenenden, in einer Landschaft, die durch ein anderes Straßenstück verbunden werden sollen: Doch welche Kurve bietet für Autos eine möglichst angenehme Fahrbahn?
Häufig stehen wir im Alltag vor mehr oder weniger wichtigen Problemen, die wir nur mit Hilfe der Mathematik lösen können. In dem Kurs „Mathematische Modellbildung“ wollen wir uns mit der Entwicklung des Prozesses vom physikalischen Problem bis hin zur verlässlichen Lösung befassen. Durch praxisnahe Fragestellungen wollen wir zeigen, dass das Wissen aus der Schulmathematik nicht nur aus Theorie besteht, sondern dass es konkrete und brauchbare Erlebnisse liefern kann. Der Kurs richtet sich deshalb an Schüler/innen ab der 9. Klasse, die Lust haben, sich mit mathematischen Alltagsproblemen auseinander zu setzen.

Maschinenbau

Biomedizintechnik

Tutoren: Alexander Holzmann, Jan Jacobsen

Die Biomedizintechnik verbindet die Grenzgebiete der Medizin, Ingenieurs- und biologischen Wissenschaften. Die Funktionsweise des Körpers und deren Organsysteme werden auf physikalischer, technischer und informatischer Grundlage untersucht.
Längst alltäglich gewordene Therapien wie künstliche Hüftgelenke, künstliche Herzklappen, Hämodialyse (Blutwäsche) und externer Leberersatz stellen aber nach wie vor eine Herausforderung für Ärzte und Ingenieure dar und sind sicher nicht die Grenze des Möglichen.

Dieser Kurs soll nicht nur einen Überblick über gängige Verfahren der Medizintechnik von Aorten-Klappen, über Laser beim Zahnarzt bis hin zum Zentralion geben. Vor allem wollen wir uns mit der Funktionsweise beschäftigen: u. a. Wie und warum kann meine Beinprothese alleine laufen? Warum habe ich eine Lunge wie ein Fußballfeld? Und warum wächst da kein Rasen? Wie funktioniert die Dialyse? Und was zum Henker hat ein Elefant mit meinem Bein zu tun??

Alle diese Fragen werden wir versuchen gemeinsam zu erarbeiten und zu klären.

Im Rahmen dieses Kurses werden wir eine Exkursionen zu einem Institut der Leibniz Universität Hannover machen, dass sich mit der Biomedizintechnik beschäftigt. Ein Gast von der Medizinischen Hochschule Hannover wird an einem Nachmittag, gemeinsam mit uns, ein wenig genauer die Anatomie des Menschen beleuchten.

Elektrotechnik

Grundlagen der Elektrotechnik

Tutor: Ronald Becher

In diesem Kurs befassen wir uns mit der Elektrotechnik, wie sie an der Hochschule verstanden wird (generell schon ein Unterschied zur Schule). Die Themengebiete umfassen Elektrische und Magnetische Felder, sowie Netzwerke, Schaltungen. Leitungen und eventuell sogar Digitale Signale. Als Informatiker versuche ich natürlich, einen Bezug zur Informatik herzustellen.
Der Kurs ist theoretisch angelegt, wird aber auch einen Bogen zu den Anwendungen des Alltags schlagen.

Hinweis: Wegen des teilweise hohen mathematischen Anspruches empfehlen wir eine Teilnahme erst ab der Oberstufe.

Physik

Weihnachtsvorlesung Support

Tutorinnen: Ramona Lukas, Mareike Daniel

Mit knallenden Effekten, spektakulären Experimenten und viel Physik ist die
Weihnachtsvorlesung (http://www.weihnachtsvorlesung.net) bekannt geworden. Jedes Jahr präsentieren die Studenten der Physik eine Show die beindruckender kaum sein kann. Was viele dabei nicht bedenken, ist, dass viel Arbeit im Vorfeld getan werden muss. Da wird gebastelt, gebaut und gelötet damit alle Experimente rechtzeitig fertig sind.
Und da dürft ihr als Nachwuchsphysiker natürlich nicht fehlen. Eine kleine
Gruppe von Schülern ab der Oberstufe hat die Gelegenheit bei einem Experiment der Weihnachtsvorlesung mitzuwirken. Im Rahmen der Gauss-AG soll hierbei ein ein Versuch entstehen der mit den grandiosen Experimenten der letzten Jahre mithalten kann.