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Physik mit Python: Simulationen, Visualisierungen und Animationen von Anfang an Paperback – 20 June 2020
Dieses Lehrbuch führt Sie anhand von physikalischen Fragestellungen aus der Mechanik in die Programmiersprache Python ein. Neben der reinen Simulation von physikalischen Systemen wird besonderes Augenmerk auf die Visualisierung von Ergebnissen und das Erstellen von Animationen gelegt. Mit zahlreichen Beispielen und Übungsaufgaben ermöglicht dieses Buch so den praktischen Einstieg in das wissenschaftliche Rechnen.
Sie lernen Kurvenanpassungen durchzuführen sowie lineare und nicht-lineare Gleichungssysteme zu lösen, die bei der Behandlung von statischen Problemen auftreten. Auch die Lösung von Differentialgleichungen, die dynamische Systeme beschreiben, sowie Themen wie Fourier-Transformationen und Eigenwertprobleme kommen nicht zu kurz.
Alle im Buch vorgestellten Programme, die fertigen Animationen sowie die Lösungen zu den Übungsaufgaben werden online bereitgestellt.
Ob Sie also Physik oder eine Ingenieurwissenschaft mit hohem physikalischem Anteil studieren, oder ob Sie unterrichten und Ihre Lehre durch Simulationen und Animationen anreichern möchten – dieses Buch ist dabei Ihr optimaler Begleiter!
- Print length387 pages
- LanguageGerman
- PublisherSpringer Spektrum
- Publication date20 June 2020
- Dimensions15.6 x 2 x 23.4 cm
- ISBN-103662612739
- ISBN-13978-3662612736
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Product description
Review
From the Back Cover
Sie lernen Kurvenanpassungen durchzuführen sowie lineare und nicht-lineare Gleichungssysteme zu lösen, die bei der Behandlung von statischen Problemen auftreten. Auch die Lösung von Differentialgleichungen, die dynamische Systeme beschreiben, sowie Themen wie Fourier-Transformationen und Eigenwertprobleme kommen nicht zu kurz.
Alle im Buch vorgestellten Programme, die fertigen Animationen sowie die Lösungen zu den Übungsaufgaben werden online bereitgestellt.
Ob Sie also Physik oder eine Ingenieurwissenschaft mit hohem physikalischem Anteil studieren, oder ob Sie unterrichten und Ihre Lehre durch Simulationen und Animationen anreichern möchten – dieses Buch ist dabei Ihr optimaler Begleiter!
Der Autor
Oliver Natt ist seit 2012 als Professor für Physik an der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm tätig. Unter anderem vertritt er im dortigen Studiengang Angewandte Mathematik und Physik neben der theoretischen Physik auch das Lehrgebiet Modellierung und Simulation mit einem Seminar, aus dem die Idee für dieses Buch hervorgegangen ist.
About the Author
Oliver Natt ist seit 2012 als Professor für Physik an der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm tätig. Unter anderem vertritt er im dortigen Studiengang Angewandte Mathematik und Physik neben der theoretischen Physik auch das Lehrgebiet Modellierung und Simulation mit einem Seminar, aus dem die Idee für dieses Buch hervorgegangen ist.
Product details
- Publisher : Springer Spektrum; 1. Aufl. 2020 edition (20 June 2020)
- Language : German
- Paperback : 387 pages
- ISBN-10 : 3662612739
- ISBN-13 : 978-3662612736
- Dimensions : 15.6 x 2 x 23.4 cm
- Customer Reviews:
Customer reviews
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Dirk N.Reviewed in Germany on 9 February 2021
5.0 out of 5 stars Ein erstklassiges Buch
Verified PurchaseIch habe mir diese rund 400 Seiten starke Buch rund 30 Jahre nach meinem Studienbeginn gekauft, aus reinem Spaß an der Sache (Numerische Lösung physikalischer Problem). Ich programmiere privat seit einigen Jahren aus Überzeugung in Python, so lag dieses Buch nahe.
Prof. Dr. Oliver Natt versteht es, auf knapp 370 eine runde und didaktisch gut aufgebaute Einführung in das wissenschaftlich physikalische Rechnen mit Python inklusive einer knappen Einführung in die Sprache zu geben.
Wer noch nie - in welcher Sprache auch immer - programmiert hat, dem dürfte evenutell der Einstieg schwer fallen. In einem solchen Fall sei der Leser dann zusätzlich(!) auf andere Python-Grundlagenbücher wie z.B. das von Ernesti und Kaiser verwiesen. Quereinsteiger aus anderen Programmiersprachen dürften sich schnell zurecht finden. Leser mit Phyton-Erfahrung werden den einen oder anderen Kniff dazulernen, so ist es zumindest mir im Abschnitt über das Rechnen mit Numpy-Arrays ergangen.
Das Buch ist eigentlich eine Einführung in Teile der Mechanik, wie man sie aus dem Grundstudium der Physik kennt, begleitet von numerischen Lösungen der dort auftretenden Probleme unter Zuhilfenahme der in der Community bekannten Bibliotheken Numpy, SciPy und Matplotlib. Die Beispiele im Buch sind gut und vollständig erklärt, auch wenn Mitdenken erforderlich und natürlich auch erwünscht ist. Gewisse Grundkenntnisse der höheren Mathematik sind von Vorteil. Kurz, knapp und präzise wäre vielleicht die beste Beschreibung der Kapitel. Der eine oder andere Aha-Effekt dürfte auch für "alte Hasen" dabei sein.
Zu erwähnen seien noch die Aufgaben am Ende jeden Kapitels: Verschiedener Schwierigkeitsgrad, aber immer machbar. Manchmal muss man halt mal länger als ein paar Minuten knobeln.
Auf den Inhalt im Einzelnen einzugehen, würde hier den Rahmen sprengen. Zum Buch betreibt Oliver Natt eine eigene Webseite, die man über Suchmaschinen leicht findet. Auf dieser Webseite finden sich auch alle Beispiele und Musterlösungen zu den Aufgaben, falls man doch einmal steckenbleibt.
Ein solches Buch hätte ich mir von 30 Jahren zu Beginn meine Studiums gewünscht und empfehle es allen Erstsemenstern der Physik und Ingenieurswissenschaften. Natürlich auch allen anderen interessierten Lesern.
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Andreas VoigtReviewed in Germany on 30 November 2020
5.0 out of 5 stars Exzellenter Brückenschlag
Verified PurchaseLiebe Freunde,
Oliver Natt ist hier ein großartiges Buch gelungen. Es trägt vom Einstieg in Python und ersten Erfahrungen damit bei der Anwendung in Naturwissenschaften bis zu einem Niveau, von dem aus man auch sehr fortgeschrittene Übungen angehen kann. Wenn man, wie ich, vor vielen Jahren mit BASIC begonnen hat und dann große Teile des Berufslebens nichts mit Programmierung zu tun hatte, ist ein solches Buch besonders wichtig. Man merkt dem Autor an, dass er Freude hat, seine Leser in die "Spur" zu bringen und auch für die Leser/Schüler ist es ein Genuss, sich seiner Führung anzuvertrauen. Es wird nie langweilig, bringt viele kleine und große Erfolge und Überraschungen und macht einfach Spaß !!
Glücklich wer so in die Programmierung einsteigen kann...
Vielen Dank Herr Natt !
B.G. Andreas Voigt
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schloss5020Reviewed in Germany on 12 April 2022
4.0 out of 5 stars Matplotlib
Verified PurchaseSehr aufschlußreich
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Kindle-KundeReviewed in Germany on 21 April 2022
5.0 out of 5 stars Sehr gutes Buch!
Verified PurchaseIch habe das Buch noch nicht vollständig durchgearbeitet, jedoch lässt sich bereits jetzt feststellen, dass es einen guten Einstieg in das Thema bietet!
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NiklasReviewed in Germany on 27 March 2022
5.0 out of 5 stars Perfekt für Physikstudenten nach ersten und zweiten Semester!
Verified PurchaseDas Buch eignet sich sehr gut für jemand, der zumindest schon ein paar kleine Programme mit Python geschrieben hat und auch mindestens phys. Grundwissen aus der Oberstufe mitbringt, da man sonst schnell überfordert ist. Das Buch erklärt alles sehr strukturiert und verständlich, lässt aber auch an den richtigen Stellen überflüssige Information weg. Der Große ist Pluspunkt ist ist die zum Buch gehörige Webseite, wo alle Lösungen zu den Aufgaben bereit gestellt werden.