Astronomie und Physik am Computer (AuPaC)

Wir geben eine Einführung ins Programmieren (mit Python oder auf Wunsch auch C++) und naturwissenschaftlicher Datenauswertung am Computer.

Wer später an der Uni ein MINT (Mathe, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) Fach belegen will,  ist gut beraten so früh wie möglich mit dem Programmieren anzufangen. Denn in den meisten Diplom und Masterarbeiten bekommen sie irgendwelche Daten die sie am Computer auswerten müssen.

Wenn sie also an Technik interessiert sind und jetzt schon wissen, dass sie in Physik / Informatik maturieren wollen? Oder sie wollen später an der Uni Naturwissenschaften (Physik, Astrophysik, Chemie, Biologie, Medizin) , Technik, Mathematik oder Informatik studieren? Dann sichern Sie sich jetzt schon das Grundlagenwissen über Programmierung das Sie dort brauchen werden. Mit etwas Glück kann dieses Wahlfach vom jeweiligen Studienprogrammleiter angerechnet werden und sie ersparen sich Teile einer Einführenden Vorlesungen über Programmierung.

  • Grundlagen Programmierung: Wir machen eine Reise durch Python, bzw auf Wunsch C++ der STL (c++ Standardbibliothek). Und gehen von der Konsolenprogrammierung bis hin im zweiten Semester zu Fenstertechniken und Dialogfeldbasierten Anwendungen mit der Qt-Bibliothek und Qt-Creator (C++), in welchem Windows, MAC und Unix/Linux Programme geschrieben werden. Unix / Linux war und ist seit jeher für das Basteln und Programmieren gemacht. Viele Dinge funktionieren programmiertechnisch “Out Of The Box”, also ohne viel weiteres zutun. Windows geht natürlich auch. Wir behandeln die Programmier- Konzepte: Pseudocode, Variablen, Datentypen,  Funktionen, Kontrollstrukturen und strukturierte Programmierung, Schleifen, Felder und Arrays bzw. Listen, Blockkonzept, Modularisierung und Projektorganisation, Compiler und Entwicklungsumgebungen und einen Ausblick auf Objektorientierung und Klassen, plus Datei Ein und Ausgabe.

 

  • Physikalische Beispiele und Datenauswertung: Als lustige Anwendungsgebiete werden wir Beispiele aus dem Physikunterricht oder Astronomie und Astrophysik am Computer rechnen lassen. Als graphisches Darstellungs-Tool zum anzeigen der Kurven benutzen wir das freie Gnuplot. Z.B. werden wir das Gravitationsgesetz zwischen Erde und Mond berechnen und graphisch darstellen und uns ausrechen lassen wann ein Raumschiff das Anziehungsfeld der Erde verlässt und die Anziehung des Mondes stärker ist.

Das ganze läuft unter Spass am Computer. Wir haben genug Zeit, lustige Formeln und Gleichungen aus der Mathematik und Physik in den Computer einzugeben und uns anzusehen was daraus wird.

Lassen wir die CPU heißlaufen!

Da der Unterrichts-Schwerpunkt auf 4 Bereichen fokussiert ist: 1) dem Erstellen eines Programmes, welches 2) physikalische Gleichungen berechnet und in ein Datenfile schreibt und dieses dann in 3) GNUPLOT angezeigt und ausgewertet wird, und die Kurve 4) physikalisch Interpretiert wird, dürfen alle Unterlagen beim Test verwendet werden. Sie müssen aber innerhalb der vorgegebenen Zeit fertig werden.

Sie können sich hier auch gleich ein Thema für ein Matura Spezialgebiet erarbeiten, bzw vertiefen. (Zwar nicht in AuPaC selbst aber bei Wenzel: Informatik, Physik; Ziegner: Physik)

 

Kursleiter: Bernhard Wenzel | Markus Ziegner