Mechanik verstehen mit Python

Von der Programmierung zur Mechanik: Physik anschaulich lernen

Dieses Buch hilft Ihnen dabei, Physik besser zu verstehen – mit Unterstützung durch Programmierung. Es richtet sich besonders an Studienanfänger in ingenieurwissenschaftlichen Fächern, bei denen häufig Lücken in den Physikgrundlagen bestehen. Denn in vielen Gymnasien und Fachoberschulen fällt der Physikunterricht inzwischen teilweise aus oder wird stark reduziert. Das Buch schafft hier Abhilfe, indem es aufzeigt, wie man physikalische Zusammenhänge durch den Einsatz moderner Werkzeuge verständlicher machen kann.

Lernen mit Bildern, Bewegung und Code

Im Mittelpunkt steht die Programmiersprache Python. Zahlreiche Beispiele zeigen, wie sich mit Python physikalische Probleme modellieren und anschaulich darstellen lassen. Besonders hilfreich dabei sind Animationen: Mit VPython werden Bewegungen und Kräfte dreidimensional und realitätsnah simuliert. Nutzer können mit Schiebereglern (Slidern) direkt Einfluss auf wichtige Parameter nehmen und sehen sofort die Auswirkungen auf dem Bildschirm.

Konkrete Anwendungen aus dem Alltag

Der Zugang zur Mechanik wird durch anschauliche Beispiele aus dem Sport erleichtert: Ob Tennis, Fußball, Hammerwerfen oder Golf – physikalische Prinzipien werden anhand realer Situationen erklärt und visualisiert. Überall gibt es integrierte Übungen, die das Verständnis vertiefen und den aktiven Umgang mit der Materie fördern.

Neben VPython kommen auch Matplotlib-Funktionen wie FancyArrowPatch, Slider und die FuncAnimation zum Einsatz. Diese bieten weitere Möglichkeiten zur interaktiven Darstellung von Bewegungsabläufen und Kräften.

Alle Quellcodes zu den Beispielen im Buch sind online auf der Website des Autors verfügbar.