Grundlegende Aspekte physikalischer Systeme (original) (raw)

Zwei oder drei Dinge, die ich von der Technikphilosophie weiss

Revue de Synthèse, 2009

ZUSAMMENFASSUNG : Im Schatten der "offiziellen" Technikphilosophie sind in der jüngeren Vergangenheit Arbeiten entstanden, welche sich verschiedenen Techniken zuwenden und deren konkrete geschichtliche Entwicklung philosophisch aufarbeiten. Nach einem kurzen Abriß der Technikphilosophie in Deutschland seit dem Ende des 19. Jahrhunderts, wird auf eine kleine Auswahl solcher Arbeiten näher eingegangen. Hierbei stellt man eine überraschende Nähe zu den Literatur-und Kulturwissenschaften fest. STICHWÖRTER : Technikphilosophie, Informationstheorie, Wirtschaftsgeschichte, Aufschreibesysteme, Kybernetik. DEUX OU TROIS CHOSES QUE JE SAIS DE LA PHILOSOPHIE DE LA TECHNIQUE Une vue très subjective RÉSUMÉ : Récemment en langue allemande, sous l'ombre portée d'une philosophie de la technique pour ainsi dire « officielle » sont parus des travaux qui traitent de techniques différentes et qui examinent à nouveaux frais leur développement historique concret du point de vue philosophique. Une fois tracée une brève esquisse de la philosophie de la technique en Allemagne depuis la fin du XIX e siècle, on considère de plus près un échantillon de ces travaux récents. On en vient à constater leur surprenante proximité avec des recherches d'histoire culturelle ou littéraire. MOTS-CLÉS : philosophie des techniques, théorie de l'information, histoire économique, réseaux discursifs, cybernétique. TWO OR THREE THINGS I KNOW ABOUT PHILOSOPHY OF TECHNIQUE A quite subjective view ABSTRACT : Nearby a somehow "official" philosophy of technique, works have appeared in recent German literature where different techniques are studied according a renewed philosophical agenda about their concrete historical development. Once 19 th Century German philosophy of technique briefly sketched, a sample from this recent production is considered. Surprisingly, they are meeting current literary studies and cultural history.

Theoretische Grundlagen & Hypothesen

2019

Das Forschungsvorhaben wurde gefördert mit Mitteln des BMWi (EnEff: Stadt) V Zusammenfassung Produktion, Wertschöpfung und die Herstellung von Gütern ist ein integraler Teil des urbanen Raumes. Im Zuge vielfältiger Veränderungsprozesse wurden und werden in Deutschland Produktionsstätten an den Stadtrand, ins Ausland oder auf die grüne Wiese verdrängt. Über die historische Entwicklung von Städten und Fabriken wurden unterschiedliche regionale und epochale Herangehensweisen verfolgt, die mehrfach zur oftmals aufeinander folgenden Verbindung und Trennung dieser Systeme führten. Im Ergebnis dieser Entwicklungen finden sich heute viele Produktionsstätten in der Stadt, die ursprünglich nicht für den Betrieb in der unmittelbaren Nähe zu anderen urbanen Akteuren ausgelegt wurden. Die dabei entstehenden Herausforderungen verhindern oder erschweren die Nutzung von existierenden Ressourceneffizienzpotenzialen. Es fehlt an geeigneten Methoden und Werkzeugen, die möglichen positiven Effekte der symbiotischen Verbindung von urbanem Raum und Produktionsstätten effektiv verwertbar machen.

Wissen über dynamische Systeme

1992

Wissen über dynamische Systeme: Erwerb, Repräsentation und Anwendung ____________________________ Springer-Verlag 1992

Systemphysik – eine Alternative zur Punktmechanik

Die Feldgleichung der Relativitätstheorie beschreibt mehr als nur den Zusammenhang zwischen Materie und der Raum-Zeit-Struktur; sie liefert auch die Grundlage für eine Neudarstellung der Mechanik. Nimmt man Energie-Impuls als nicht weiter zu erklärende Primärgrösse, welche komponentenweise die Kontinuitätsgleichung erfüllt, öffnet sich eine völlig neue Sicht auf altbekannte Phänomene. Bezüglich eines ausgewählten Koordinatensystems - in der Regel das Laborsystem - zerfällt der Energie-Impuls-Tensor in Dichte und Stromdichte von vier Komponenten, die einzeln bilanziert werden können. Die erste Komponente, die Energie, wird oft in Ruhemasse und nichtrelativistische Energie aufgespalten, wobei beide Grössen bei entsprechend sorgfältiger Formulierung einzeln die Kontinuitätsgleichung erfüllen. Der Impulstransport, beschrieben mit Hilfe der Impulsstromdichte, zerfällt in einen konvektiven und einen konduktiven oder leitungsartigen Anteil, wobei Impuls konvektiv zusammen mit der Materie oder leitungsartig durch die Materie hindurch transportiert werden kann. Die Stromstärke des leitungsartigen Impulsstromes bezüglich eines ausgewählten Körpers nennt man Oberflächenkraft. Die Newtonschen Gesetze, auf denen traditionellerweise die Mechanik aufgebaut wird, beschreiben im engeren Sinn nur die Bewegung von wechselwirkenden Massenpunkten im sonst leeren, absoluten Raum. Dementsprechend hohe Anforderungen müssen an das Abstraktionsvermögen der Studierenden gestellt werden, damit sie aus Messungen an speziellen Geräten mit Seilen, Umlenkrollen und frei beweglichen Körpern den Zusammenhang zwischen einer Kraft und der daraus resultierenden Beschleunigung erkennen können. Fehlvorstellungen wie Kräfte, die in Seilen enthalten sind, durch Rollen umgelenkt werden oder vom Motor auf das Auto einwirken, sind mit diesem Zugang zur Mechanik als didaktischer Beifang kaum zu vermeiden. Analysiert man die im Unterricht eingesetzten Geräte mit Hilfe von Energie und Impuls, zeigen die Transportwege dieser Grössen, welch interessante Zusammenhänge auf dem Altar der Punktmechanik geopfert werden. Als wohl grösster Mangel des zweiten Newtonschen Gesetzes darf der zirkulär definierte Kraftbegriff bezeichnet werden. Dem setzt die Systemphysik eine konsistente Umschreibung entgegen: eine Oberflächenkraft ist ein Impulsstromstärke und eine Feld-oder Volumenkraft ist eine Impulsquellenstärke bezüglich eines ausgewählten Körpers. Die Systemphysik baut auf den bilanzierfähigen Primärmengen auf. Folglich identifiziert man in der Mechanik zuerst alle Körper, welche Impuls speichern können. Dann sucht man die Transportwege des Impulses und stellt sie in bis zu drei verschiedenen Impulsstrombildern dar. In einem dritten Schritt sind Flüssigkeitsbilder zu entwickeln, die den Zusammenhang zwischen Impuls, Masse, Geschwindigkeit und Energie visualisieren. Zuletzt übersetzt man die so gewonnen Erkenntnisse in ein systemdynamisches Modell. Die grösste Herausforderung bilden dabei nicht die Newtonschen Gesetze, die im Flüssigkeitsbild als triviale Aussagen zu erkennen sind, sondern die konstitutiven Gesetze für die verschiedenen Impulsströme. Das systemdynamische Modell mit der Impulsbilanz-Ebene, der Kinematik-Ebene und der Energiebilanz-Ebene kann als eine Art Mindmap für alle Gesetze der eindimensionalen Mechanik gelesen werden. Die Simulation dieser Modelle liefert grosse Datenmengen, die analysiert und anhand von Messungen validiert werden können.

Logiken von gesprengten und sprengenden Systemen

Gesellschaft – Individuum – Sozialisation. Zeitschrift für Sozialisationsforschung

Innerhalb der wissenschaftlichen Literatur zum Phänomen „Systemsprenger:innen“ findet sich überwiegend eine Gegenstandsbestimmung für aktive „Systemsprenger:innen“, d. h. der Fokus liegt auf Kindern und Jugendlichen mit herausforderndem Verhalten, das in der Sonderpädagogik in einem weiten Begriffsverständnis als „externalisierend“ eingeordnet wird (Myschker/Stein 2018). Jugendliche, die internalisierende Symptome wie bspw. Angst oder Depression zeigen – die zu den statistisch häufigsten psychischen Erkrankungen im Kindes- und Jugendalter zählen (BELLA-Studie: Ravens-Sieberer et al. 2007) –, werden im wissenschaftlichen pädagogischen Diskurs um „Systemsprenger:innen“ bislang nicht explizit berücksichtigt (Baumann 2020; Ahrbeck 2022; Zimmermann/Weiss 2022;) und sind auch im öffentlichen Diskurs (Heuer 2022, 35) unterrepräsentiert. Deshalb argumentiert der Beitrag für den Begriff der passiven „Systemsprenger:innen“’ und zeigt, dass eine differenzierte Sichtweise angeraten ist, um den ...

Ein systemdynamischer Zugang zur Mechanik

Praxis der Naturwissnschaften - Physik in der Schule, 2005

Die Physik der dynamischen Systeme, eine Synthese aus Karlsruher Physikkurs und System Dynamics, setzt andere Akzente als der klassische Zugang, wendet sich neuen Fragestellungen zu und formt eigene Bilder. Der Paradigmawechsel ist eine Chance, den Physikunterricht an Schulen attraktiver zu gestalten. Dabei stellt die Schere im Kopf der Lehrenden das größte Risiko dar. Wer nicht bereit ist, Althergebrachtes zu hinterfragen, neue Wege zu beschreiten und das Risiko eines didaktischen Fehlschlages auf sich zu nehmen, sollte die Finger davon lassen. In diesem Aufsatz wird dargelegt, wie ein systemdynamischer Physikkurs zur elementaren Mechanik aussehen könnte. Der Einsatz der Modellbildungswerkzeuge, ein wichtiger Erfolgsfaktor dieses Zugangs, kann leider nur mittelbar, d. h. durch statische Beschreibung statt direkte Anwendung, gezeigt werden. Es bleibt zu hoffen, dass die Flowcharts und Diagramme dem interessierten Leser einen Einblick in die Möglichkeiten und Chancen der systemdynamischen Modellierung zu geben vermögen. Wer mehr wissen will, besorge sich ein entsprechendes Tool und baue das eine oder andere Modell nach.