
Motions of Celestial Bodies
Dieses Buch richtet sich an ein breites Spektrum von Studenten, die verschiedene Kurse in Physik und Astronomie absolvieren. Es wird von dem preisgekrönten, vom Autor entwickelten Windows(R)-Softwarepaket "Planets and Satellites" begleitet.
Dieser Text und die interaktive Software sollen den Studierenden helfen, die grundlegenden Konzepte und Gesetze der Physik zu erlernen und zu verstehen, wie sie auf die faszinierende Welt der Bewegungen natürlicher und künstlicher Himmelskörper anwendbar sind. Das primäre Ziel des Buches ist das Verständnis der Grundlagen der klassischen und modernen Physik, während ihre Anwendung auf die Himmelsmechanik zur Veranschaulichung dieser Konzepte genutzt wird. Die Simulationsprogramme vermitteln einen lebendigen und nachhaltigen Eindruck von den untersuchten Phänomenen und geben den Studierenden und ihren Lehrkräften ein leistungsfähiges Werkzeug an die Hand, mit dem sie grundlegende Konzepte erforschen können, die auf abstrakte, konventionelle Weise nur schwer zu studieren und zu lehren sind.
Die Schüler können den Text lesen und mit der Software in einem für sie angenehmen Tempo arbeiten, indem sie die Parameter der simulierten Systeme verändern und die wichtigsten und interessantesten Experimente selbständig wiederholen. Jeder Abschnitt des Lehrbuchs ist mit Fragen, Übungen und Problemen versehen.
Mit einigen der vorgeschlagenen Simulationsprogramme haben die Schüler die Möglichkeit, interessante Mini-Forschungsprojekte in Physik und Astronomie durchzuführen. Die Erfahrung, die auf den eigenen Handlungen der Schüler beruht, führt zu einem tieferen Verständnis als die bloße Rezeption des Wissens eines anderen, da ein visueller Eindruck viel intensiver und dauerhafter ist als ein gehörter oder gelesener.
Die Simulationsprogramme mit einer Fülle von vordefinierten Beispielen machen die Schönheit und Ästhetik der Mathematik und der grundlegenden Gesetze der Physik in ihrer Anwendung auf die Bewegungen der Himmelskörper sichtbar.