Eckard Gerlach – författare

Das vorliegende Buch ist aus Vorlesungen entstanden, die wir seit 18 Jahren an der Rheinisch­ Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen für Nichtphysiker gehalten haben. Bei der Neuorgallisation der früheren "Großen Vorlesung" im Wintersemester 70/71 entstanden we­ gen der großen Studentenzahlen mehrere parallele Einführungvorlesungen. Diese wurden jeweils bestimmten Ausbildungsgängen zugeordnet. Dadurch war es möglich, den inhalt­ lichen Wünschen der einzelnen Fachrichtungen entgegenzukommen, d. h. unterschiedliche Schwerpunkte zu setzen und unterschiedliche Semesterwochenstunden vorzusehen. Dabei sind die Studienreformer aber unter dem Druck der Öffentlichkeit, die eine Studienzeit­ verkürzung erstrebte, einem Mißverständnis erlegen: Sie hatten offensichtlich den klassischen Fächerkanon "Mechanik, Akustik, Wärme . . . " - oder so ähnlich - vor Augen. Bei der Durch­ sicht der Studienordnungen fanden sie dann scheinbar das gleiche immer wieder: "Technische Mechanik, Technische Akustik, Technische Wärmelehre . . . " und so wußten sie gleich, wo die Axt zum Entrümpeln der Studiengänge angesetzt werden mußte! Es sollte den Studenten genügen, alles nur einmal vorgesetzt zu bekommen. Die Intentionen bei der Veranstaltungs­ typen sind aber grundverschieden. Die Methode des Ingenieurs zeichnet sich dadurch aus, daß er in Kenntnis relevanter Naturgesetze diese anwendet, um Maschinen, Werkstoffe und Verfahren zu entwickeln, die dem Menschen neue Möglichkeiten eröffnen.

Die vorliegende Sammlung von Aufgaben und Lösungen ist aus den "Übungen" und Vordiplom-Klausuren entstanden, die an der RWTH in Aachen für die Stu­ dierenden der Ingenieurwissenschaften durchgeführt werden. Der Umfang der Lehrveranstaltungen im Nebenfach Physik beträgt, je nach Fachrichtung, 8 Se­ mesterwochenstunden Vorlesung mit 2 Stunden Übungen oder nur 2 Semester­ wochenstunden mit einer Stunde Übungen. Im letzten Fall ist der Stoff auf die Kapitel "Wellen, Optik, Struktur der Materie" beschränkt, während im ersten Fall alle Kapitel der makroskopischen Physik und "Struktur der Materie" berührt werden. Die Reduktion der Physik auf 2 Semesterwochenstunden hat sich im Rahmen der Studienreform durchgesetzt und basiert auf der durchaus anfechtbaren Hy­ pothese, daß die ausgelassenen Kapitel in den Vorlesungen Technische Mecha­ nik, Elektrotechnik, Technische Thermodynamik und Werkstoffkunde ergänzt würden. Zwar steht die Reduktion der Physikausbildung im Widerspruch zu den Ansprüchen der modernen "High Technology", die sowohl bei der Werkstoff­ entwicklung als auch bei der Verfahrens-und Produktionstechnik mehr denn je physikalische Kenntnisse fordert. Aber dem Stundenkürzen der Bildungspolitiker sind inhaltliche Bedenken nicht gewachsen! Das mit dieser Aufgabensammlung angestrebte Ziel ist, mit Hilfe der in der Vor­ lesung erarbeiteten Gesetze konkrete Beispiele zu verstehen und quantitativ zu beschreiben. Dabei soll das zu lösende Problem nicht detaillierter formuliert wer­ den als nötig, da es der wichtigste und kreativste Schritt des Lernenden ist, die Gesetze zu assoziieren, die für das Problem relevant sind.

Das vorliegende Buch ist aus Vorlesungen entstanden, die wir seit 18 Jahren an der Rheinisch­ Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen für Nichtphysiker gehalten haben. Bei der Neuorgallisation der früheren "Großen Vorlesung" im Wintersemester 70/71 entstanden we­ gen der großen Studentenzahlen mehrere parallele Einführungvorlesungen. Diese wurden jeweils bestimmten Ausbildungsgängen zugeordnet. Dadurch war es möglich, den inhalt­ lichen Wünschen der einzelnen Fachrichtungen entgegenzukommen, d. h. unterschiedliche Schwerpunkte zu setzen und unterschiedliche Semesterwochenstunden vorzusehen. Dabei sind die Studienreformer aber unter dem Druck der Öffentlichkeit, die eine Studienzeit­ verkürzung erstrebte, einem Mißverständnis erlegen: Sie hatten offensichtlich den klassischen Fächerkanon "Mechanik, Akustik, Wärme . . . " - oder so ähnlich - vor Augen. Bei der Durch­ sicht der Studienordnungen fanden sie dann scheinbar das gleiche immer wieder: "Technische Mechanik, Technische Akustik, Technische Wärmelehre . . . " und so wußten sie gleich, wo die Axt zum Entrümpeln der Studiengänge angesetzt werden mußte! Es sollte den Studenten genügen, alles nur einmal vorgesetzt zu bekommen. Die Intentionen bei der Veranstaltungs­ typen sind aber grundverschieden. Die Methode des Ingenieurs zeichnet sich dadurch aus, daß er in Kenntnis relevanter Naturgesetze diese anwendet, um Maschinen, Werkstoffe und Verfahren zu entwickeln, die dem Menschen neue Möglichkeiten eröffnen.

Das vorliegende Buch ist aus Vorlesungen entstanden, die wir seit 18 Jahren an der Rheinisch­ Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen für Nichtphysiker gehalten haben. Bei der Neuorganisation der früheren "Großen Vorlesung" im Wintersemester 70/71 entstanden we­ gen der großen Studentenzahlen mehrere parallele Einführungvorlesungen. Diese wurden jeweils bestimmten Ausbildungsgängen zugeordnet. Dadurch war es möglich, den inhalt­ lichen Wünschen der einzelnen Fachrichtungen entgegenzukommen, d. h. unterschiedliche Schwerpunkte zu setzen und unterschiedliche Semesterwochenstunden vorzusehen. Dabei sind die Studienreformer aber unter dem Druck der Öffentlichkeit, die eine Studienzeit­ verkürzung erstrebte, einem Mißverständnis erlegen: Sie hatten offensichtlich den klassischen Fächerkanon "Mechanik, Akustik, Wärme . . . " -oder so ähnlich-vor Augen. Bei der Durch­ sicht der Studienordnungen fanden sie dann scheinbar das gleiche immer wieder: "Technische Mechanik, Technische Akustik, Technische Wärmelehre . . . " und so wußten sie gleich, wo die Axt zum Entrümpeln der Studiengänge angesetzt werden mußte! Es sollte den Studenten genügen, alles nur einmal vorgesetzt zu bekommen. Die Intentionen beider Veranstaltungs­ typen sind aber grundverschieden. Die Methode des Ingenieurs zeichnet sich dadurch aus, daß er in Kenntnis relevanter Naturgesetze diese anwendet, um Maschinen, Werkstoffe und Verfahr~n zu entwickeln, die dem Menschen neue Möglichkeiten eröffnen. Das Anliegen der Physik-Vorlesung für Ingenieure ist dagegen nicht nur, die physikalischen Phänomene und Gesetzmäßigkeiten aufzulisten -und in der Prüfung wieder abzufragen! -, sondern vielmehr an überschaubaren Beispielen die Bildung leistungsfähiger Begriffe zu üben, denBlick für immer wiederkehrende Strukturen zu schärfen und schließlich zu lernen, wie man in konkre­ ten Systemen ihre inhärenten, abstrakten Strukturen erkennt.