Using the Same Data Structure Volume I: Basics, Exercises and Tasks
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Focusing on scientific computing, this book introduces students to various physics problems, including mechanics and optics, while emphasizing practical applications in Excel and Python. Each exercise pairs a physical problem with a corresponding data structure, facilitating easy translation of solutions across platforms. By employing vector and matrix techniques, as well as spreadsheet functionalities, it provides a foundational pathway for high school students to engage with scientific calculations. It's designed for physics students, educators, and professionals seeking to enhance their computational skills.
Anwendungen auf Teilchen, Wellen, Felder und Zufallsprozesse
In diesem Buch werden mathematisch-physikalische Fragestellungen behandelt, die Formelwerke, gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen, Variationsrechnung und Monte-Carlo-Verfahren umfassen. Der Leser lernt, physikalische Konzepte in Tabellenstrukturen und Makros von Excel und Visual Basic zu übertragen. Methodisch an den ersten Band „Physik mit Excel und Visual Basic“ anknüpfend, wird in jedem Kapitel zunächst die physikalische Grundlage zusammengefasst, während nötiges Vorwissen klar gekennzeichnet wird. Konkrete Beispiele werden herausgegriffen und die mit MS-Excel und Visual Basic erstellten Lösungen diskutiert. Der Autor erklärt mathematische Kniffe und Besonderheiten, um den physikalischen Hintergrund verständlich zu machen. Die einzelnen Schritte werden nachvollziehbar besprochen, und die Rechnungen werden grafisch dargestellt. Das Gelernte wird in Dialogen zwischen drei fiktiven Personen, Alac, Tim und einem Tutor, pointiert besprochen. Das Buch richtet sich an Studierende der Physik, Lehramtsstudierende sowie ausgebildete Lehrer in Mathematik, Physik und Informatik, die Anregungen für die Einbindung von Computerverfahren im Unterricht suchen. Auch „Physiker im Beruf“ finden hier wertvolle Anleitungen zur systematischen Anwendung von Tabellenkalkulation. Die geschickte Verknüpfung von Physik, Mathematik und Programmierung fördert den Erkenntnisgewinn und motiviert zur eigenständigen Lösung neuer Problemstellung
In diesem Buch werden physikalische Problemstellungen aus Mechanik, Optik, Akustik und Messtechnik behandelt, wobei Tabellenkalkulation und Computerprogrammierung zum Einsatz kommen. Der Autor erläutert zunächst die physikalische Fragestellung, gefolgt von einer Lösung mit MS-Excel und Visual Basic, die anhand von Beispielen eingeübt wird. Eine Entwicklungsumgebung für Visual Basic ist in jeder Excel-Version integriert. Nach dem Durcharbeiten des Buches sind Studierende in der Lage, physikalische Probleme eigenständig zu lösen, was besonders für Interessierte an Computational Physics von Vorteil ist, da der Einstieg in spezielle Programmpakete erleichtert wird. Das Buch verfolgt einfache Lösungswege, bei denen die physikalischen Grundlagen nachvollziehbar sind. Ein Schwerpunkt liegt auf der Verbindung von Rechnungen und grafischen Darstellungen sowie der Integration von Tabellenkalkulation und Visual-Basic-Makros. Dialoge zwischen den fiktiven Studenten Tim und Alac lockern den Text auf. Die Zielgruppen sind Studierende der Physik, Lehramtsstudierende sowie ausgebildete Lehrer in Mathematik, Physik und Informatik, die Computerverfahren in ihren Unterricht integrieren möchten. Auch Berufstätige Physiker, die systematisch Tabellenkalkulation erlernen wollen, finden in diesem Buch wertvolle Unterstützung.
