Hallo,
im Physikunterricht wird zwar immer mehr die Behandlung von Schwingungen und Wellen jeglichert Art reduziert (zumindest in Sachsen), dennoch versucht man etwas optisch Ansprechendes zu zeigen, die Lissajouschen Figuren.
Da nun die Geräte in den Gymnasien mittlerweile 20 Jahre und viel mehr auf dem Buckel haben, allmählich den Geist aufgeben und keine neuen angeschafft werden können (in Sachsen retten wir die Landesbank , für die Schulen gibt's kein Geld), sucht man nach einer Notlösung.

Lernsoftware wäre gut. Die ist aber fast immer inhaltlich und methodisch grottenschlecht und außerdem noch hoffnungslos überteuert, d.h. nicht anschaffbar (s.o.). Also muss man wieder selbst 'ran.

Das kleine Programm "Lissajousche Figuren" zeigt nur die Entstehung einer Lissajouschen Figur.
Dabei konstruiere ich diese mit der Simulation zweier mechanischer Schwingungen, nicht elektromagnetisch, die durch Kreisbewegungen entstehen.
Zwei Räder verschiedener Radien sind mit einem Riemen verbunden. Dreht sich das eine, so auch das andere, i.A. mit anderer Frequenz. An beiden Rädern sind Stifte angebracht, die dann auf einer Zeichenfläche die Kurve erzeugen.

Programmtechnisch ist es überhaupt nichts Besonderes.
Schwierig war die Konstruktion des Riemens der zwei Räder. Zuerst waren die Außen- bzw. Innentangenten und deren Berührungspunkte zu bestimmen.
Da ein "einfacher Riemen" keine Bewegung erkennen lässt, habe ich zusätzlich Knoten auf den Riemen gesetzt. Dazu war die Gesamtlänge des Riemens und die jeweilige Lage der Knoten zu ermitteln. Zwar ist das auch elementar, dennoch war es ziemlich knifflig.

Beste Grüße
Mathematiker

PS: Ich weiß, dass der Quelltext wieder eine "Katastrophe" ist. Vorsorglich Entschuldigung. Dennoch möchte ich das Programm nicht nur als Freeware zur Verfügung stellen.
Ich habe mich wieder an die spezielle Regel gehalten:
"Es war verdammt kompliziert den Quelltext zu schreiben, dann soll es auch kompliziert sein, ihn zu verstehen."

Rev 1: Fehler beseitigt. Auch ohne Simulation können Einstellungen verändert werden.
Rev 2: Fehlerhafte Eingaben werden vollständig abgefangen.
Rev 3: Auch der Phasenwinkel kann nun automatisch verändert werden. Außerdem weitere kleine Änderungen.

Heyho,

wieder mal n colles Programm von dir, weiter so
Ne kleine Frage hab ich noch dazu: Wozu kann man die Knoten einstellen?

MfG Bergmann.

Hallo,

Bergmann89 hat folgendes geschrieben :

Ne kleine Frage hab ich noch dazu: Wozu kann man die Knoten einstellen?

Eigentlich braucht man das nicht.
Ursprünglich hatte ich gar keine Knoten. Mein Eindruck war, dass die Bewegung des Riemens ohne die Knoten nicht so schön ist.
Die Einstellmöglichkeit ist damit nur Kosmetik. Wer will, wählt mehr oder weniger Knoten.

Beste Grüße
Mathematiker

Nettes Programm!
Schön, das mal mechanisch zu sehen. Die Verbindung über einen Riemen statt zwei unabhängige Räder kannte ich so noch gar nicht. Bildungsauftrag erfüllt

Als Zweistrahl-Oszilloskop hatte ich sowas vor einiger Zeit mal zufällig geschrieben (ursprünglich um diese Demo selbst zu sehen [ja, ich hätte auf passende Hardware Zugriff gehabt, aber man ist ja Programmierer ], dann kam noch ein Signalgenerator), aber da ist das halt nur eine X-Y-Ansteuerung. Hier sieht man wenigstens, was da passiert

Hallo Martok,
Danke für Deinen Hinweis auf das Youtube-Video.
Dass bei Youtube sehr, sehr viel Müll existiert, ist allgemein bekannt. Aber man findet auch viele interessante Beiträge, die man auch in den Schulen nutzen könnte, wie das genannte.

Man könnte! Nur nicht in Chemnitz!
Bei uns laufen alle(!) Schulcomputer über eine zentrale Stelle, die sich damit brüstet, einen aktiven Kinder- und Jugendschutzfilter zu haben.
Dieser sperrt z.B. den Google-Übersetzer, aber auch einige (nicht alle!) Schulbuchverlage, eine Vielzahl linksorientierter Seiten (die rechten kaum!), zeitweise auch mathworld.com (Mathe ist scheinbar jugendgefährdend) und natürlich Youtube. Dagegen sind immer noch einige Seiten mit "schlüpfrigen" Inhalt verfügbar.

Das ist willkürliche Zensur. Aber wenn die "Bildungsagentur", so heißt das heute, das wünscht ... Überwachungs- und Bevormundungsstaat ist das natürlich auf keinen Fall! Wird uns erklärt!

Ich würde gern einiges bei Youtube auch im Unterricht nutzen. Es gibt hervorragende Mathe-Videos, z.B. Donald Duck im Matheland. Aber ich darf nicht.

Beste Grüße
Mathematiker

Hallo Mathematiker

Wie immer ein tolles Programm von Dir! Woher nimmst Du die Zeit das alles zu programmieren? Ihr Leher müsst viele Ferien haben

Etwas ist mir aufgefallen, wenn man den Radius auf 0 stellt kommt eine Fehlermeldung (Division by Zero), das wäre ja nicht so schlimm aber wenn die Simulation am laufen ist kommt diese x fach bis das Programm abstürzt...

Gruss

Bole

Hallo,

bole hat folgendes geschrieben :

Etwas ist mir aufgefallen, wenn man den Radius auf 0 stellt kommt eine Fehlermeldung (Division by Zero), ...

Danke für den Hinweis. Mein Lieblingsfehler ! Passiert mir leider immer wieder.
In der Revision 2 ist es geändert.

bole hat folgendes geschrieben :

Woher nimmst Du die Zeit das alles zu programmieren? Ihr Leher müsst viele Ferien haben

Dieses Mal stimmt's nicht.
Zum Stress- und Frustabbau gehen andere joggen, hocken sich vor die Klotze oder machen sonst etwas. Ich nehme mir meinen Computer und programmiere etwas. Da kann ich abschalten.
Das ganze Programm hat etwa 2 Stunden gebraucht. Ich weiß schon: So sieht auch der Quelltext aus.

Beste Grüße
Mathematiker

Danke für die Idee. Und auch die Infos bezüglicxh Unterrichtsinhalte. Da wird einem schon mehr und mehr klar, dass der derzeitige Kentnissstand von Schulabgängern in Mathe teilweise so grottenschlecht ist, wenn nichts oder kaum was zum Unterricht zur Verfügung gestellt wird, aber Milliardenverluste unserer Großbanken - die zum Teil aus dem Desaster nicht das Geringste gelernt haben - staatlicherseits abgebaut werden.

Na ja, man ist ja automatisch ein Linker, wenn man derartige Missstände anprangert. Das geht nun mal gar nicht!

Aber drum ist es auch so wichtig, dass Lehrer wie Du sich über ihr Fach und deren Vermittlung Gedanken machen. Sonst sehe ich schwarz.

P.S. komme gerade aus Dresden. Dort wird ja an allen Ecken und Enden Luxusgebaut. Sie loben sich selber, was sie da alles geschafft haben. Ein kleines Detail: Die erste-Klasse-Reisenden haben eine nette Lounge, der Pöbel kann sich auf Holz- oder Stahlbänken bei derartiger Witterung Hämorrhoiden holen. Na wenigstens war die Bahnhofshalle einigermaßen warm.

Ja, das Programm kann man wirklich nur loben, zumal es so anschaulich ist. Ein Oszilloskop ist vergleichsweise abstrakt und läuft (meistens?) viel zu schnell, als daß die orthogonale Überlagerung der Schwinungen gut erkennbar wäre.

Mathematiker hat folgendes geschrieben :

Ich würde gern einiges bei Youtube auch im Unterricht nutzen. Es gibt hervorragende Mathe-Videos, z.B. Donald Duck im Matheland.

Wen lese ich da im Vorspann? Heinz Haber! Den lernte ich gar nicht mehr kennen, aber was ich über ihn las, war nur positiv. Der Innbegriff eines seriösen Wissenschaftsjournalisten. Einfach und auschaulich. Hoimar von Ditfurth war auch (noch) ganz in Ordnung, sowohl vom Niveau als auch von der Vermittlung her. Doch wer vermittelt heute Wissenschaft, tut zumindest krampfhaft so und glaubt dabei sogar noch, daß er es tut? Im günstigsten Falle noch ein Selbstdarsteller, dessen indischen Namen ich nicht auszusprechen weiß (der ist aber immerhin noch ein Physiker). Im allgemeinen aber Zappelheinis und Kasper, die von Wissenschaft keine Ahnung haben, so z.B. Wigald Boning oder Kristian Bader. Die Krönung der Niveaulosigkeit ist, auch das noch in eine sog. "Show" zu verpacken, in der sog. "Promis" ihr Unwissen präsentieren dürfen und über ihre eigene Dummehit auch noch lachen (Lästern über Mathematik natürlich inklusiv). Lanweiliger und ärmlicher geht es nimmermehr!

Ergänzung: Harald Lesch, den vergaß ich ganz, ist der derzeit beste. Zwar auch ein wenig zappelig und selbstdarstellerisch, ich will jetzt aber nicht päpstlicher als der Papst sein. Für heutige Verhältnisse in Ordnung.

Mathematiker hat folgendes geschrieben :

Aber ich darf nicht.

Youtube-Filmchen als Filmdatei speichern (müßte irgendwie gehen), auf eine Disk brennen und im Unterricht Wiedergabegeräte (Player und Fernseher) einschalten? Ist das verboten? Die Stundenvorbereitung lohnt sich doch, ist auch bequemes Kino für den Lehrer.

Hallo,

Tranx hat folgendes geschrieben :

P.S. komme gerade aus Dresden. Dort wird ja an allen Ecken und Enden Luxusgebaut. Sie loben sich selber, was sie da alles geschafft haben.

Alle sächsischen Ministerpräsidenten sehen sich als gottberufene Nachfahren von August des Starken. Biedenkopf fühlte sich geschmeichelt, wenn einige Durchgeknallte ihn "König Kurt" nannten.
Und wie bei August dem Starken werden auf Biegen und Brechen Pracht- und Prestigebauten in die Residenzstadt gesetzt, selbst wenn man auf das UNESCO-Weltkulturerbe Da bleibt kein Geld für andere Dinge.
Übrigens war Sachsen nach "unserem August" pleite. Wie sich Geschichte doch wiederholt.

Hallo Delphi-Laie,
Einige Youtube-Beiträge sind wirklich gut. Verrückt ist, dass es vor allem US-amerikanische Beiträge sind, wo man i.A. doch annimmt, dass von dort nicht viel Sinnvolles kommt. Aber das Land ist so groß, dass es doch einige Unermüdliche gibt, die sich um die mathematisch-naturwissenschaftliche Bildung sorgen.

Delphi-Laie hat folgendes geschrieben :

Youtube-Filmchen als Filmdatei speichern (müßte irgendwie gehen), auf eine Disk brennen und im Unterricht Wiedergabegeräte (Player und Fernseher) einschalten? Ist das verboten?

Geht leider nicht. Ausdrücklich verboten. Wir dürfen auch nur noch maximal 20 % einer aufgezeichneten TV-Sendung oder anderen Quelle zeigen.
Bei Kopien von Gedrucktem jeglicher Art für Unterrichtszwecke(!!!) sind die Daumenschrauben noch enger. Urheberrecht wird als Grund angegeben.

Beste Grüße
Mathematiker

Na wenn wir hier schon Off-Topic machen, dann richtig

Mathematiker hat folgendes geschrieben :

Aber das Land ist so groß, dass es doch einige Unermüdliche gibt, die sich um die mathematisch-naturwissenschaftliche Bildung sorgen.

Die großartige Vi kennst du bestimmt, oder?

Mathematiker hat folgendes geschrieben :

Geht leider nicht. Ausdrücklich verboten. Wir dürfen auch nur noch maximal 20 % einer aufgezeichneten TV-Sendung oder anderen Quelle zeigen. Bei Kopien von Gedrucktem jeglicher Art für Unterrichtszwecke(!!!) sind die Daumenschrauben noch enger. Urheberrecht wird als Grund angegeben.

Auch bei ausdrücklich gemeinfreiem Zeug? Archive.org hat eine ziemlich umfangreiche Bibliothek.

Hallo,

Martok hat folgendes geschrieben :

Auch bei ausdrücklich gemeinfreiem Zeug? Archive.org hat eine ziemlich umfangreiche Bibliothek.

Danke für den Hinweis. Ich werde einmal sehen, was man dort finden kann.

Martok hat folgendes geschrieben :

Na wenn wir hier schon Off-Topic machen, dann richtig

Ok , ich komme wieder zum eigentlichen Thema zurück.

In der Revision 3 habe ich einige Änderungen durchgeführt. Das Wichtigste wird sein, dass nun auch der Phasenwinkel automatisch verändert werden kann.

Beste Grüße
Mathematiker

Mathematiker hat folgendes geschrieben :

Delphi-Laie hat folgendes geschrieben : Youtube-Filmchen als Filmdatei speichern (müßte irgendwie gehen), auf eine Disk brennen und im Unterricht Wiedergabegeräte (Player und Fernseher) einschalten? Ist das verboten? Geht leider nicht. Ausdrücklich verboten. Wir dürfen auch nur noch maximal 20 % einer aufgezeichneten TV-Sendung oder anderen Quelle zeigen. Bei Kopien von Gedrucktem jeglicher Art für Unterrichtszwecke(!!!) sind die Daumenschrauben noch enger. Urheberrecht wird als Grund angegeben.

Ja, ja, Urheberrecht, dieses profitgierige (eher schon -geile) Wirtschafts-, ja Gesellschaftssystem parodiert sich ja schon selbst. Für eine dümmliche Ausrede ist man sich nie zu schade. Youtube als solches führt das Urheberrecht schon ad absurdum, warum dann also noch den Unterricht fadenscheinig behindern?

Neue Idee: Einfach Bildschirmkopien der entscheidenden Stellen anfertigen. Sogar, wenn man sehr viele davon anfertigt, kommt man kaum auf 20% des gesamten Filmchens. Oder eine Software, die nur jedes 5. Bild übernimmt, herausschneidet (oder die anderen 80%), benutzen? Die gibt es vermutlich nicht.