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Verschaffen wir uns zunächst einen kurzen Überblick: Welche
Themengebiete sind im Bereich Physik relevant für uns?
Das erste Themengebiet, das wir in Angriff nehmen,
sind die Grundlagen der Mechanik. Es kann sein,
dass dieses erste Kapitel auf den ersten Blick etwas
schwer verständlich wirkt.
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Daher werden Ihnen einige Beispiele vielleicht etwas simpel vorkommen,
wie der Apfel, den Sie hier gerade fallen sehen.
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Einen Apfel fallen zu lassen, wird Ihnen wahrscheinlich zunächst nicht wie
ein medizinisches Problem erscheinen. Aber das wird sich ändern,
nachdem wir die Basics der Mechanik abgearbeitet haben. Wir werden
sehr, sehr nützliche und wichtige Fachbegriffe erlernen.
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Denn nur so können wir unser quantitatives Denken verbessern.
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Jetzt, am Anfang, werden wir die wesentlichen Bewegungsabläufe besprechen
und erfahren, wie sich Dinge bewegen. Danach gehen wir zu den Kräften über.
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Die sorgen dafür, dass sich die Gegenstände bewegen.
Schließlich bewegen sich Dinge nicht von allein. Anschließend werden wir uns die Frage stellen,
wie man ein System mit mehreren Kräften
in ein Gleichgewicht bringt. Zum Schluss
des Themas Mechanik werden wir drei sehr
wichtige physikalische Größen besprechen und ableiten.
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Dazu gehören der Impuls, die Energie bzw. die Erhaltung von
Größen und die Arbeit selbst. Sie zeigt uns, wie wir
Änderungen der Energie messen können.
Nachdem wir diese sechs Punkte der
Mechanik durchgenommen haben, können wir uns
anderen unglaublich praktischen und wichtigen Dingen
zuwenden, die den menschlichen Körper betreffen
Dazu gehören auch Flüssigkeiten.
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Ein gutes Beispiel ist das Blut,
das durch Ihren Körper zirkuliert.
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Flüssigkeiten unterliegen den gleichen physikalischen Gesetzen wie andere Fluide.
Danach geht es mit den Gasen weiter. Gase sind praktisch Flüssigkeiten,
– nur luftiger,
weniger dicht und bewegen sich zum Beispiel in der Lunge.
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Außerdem werden wir über die periodische Bewegung sprechen,
der das Herz und die Lunge die Sie hier sehen,
folgen. Die zwei wiederholen einen Prozess
in unserem Körper immer wieder aufs Neue.
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Auf diese Weise lernen wir, wie man diese Art
von Systemen und deren Gesetzmäßigkeiten misst und
sie befolgt. Dann werden wir zu den
modernen und spannenden Gebieten der Physik,
wie Elektrizität, Magnetismus und die Beziehung
zwischen den beiden übergehen.
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Sie können auf Schaltkreisen Anwendung finden. Was Sie
hier vor sich sehen, sind ein MRT und Batterien.
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Jedes dieser elektrischen Systeme hat eine zentrale Bedeutung
für die medizinischen Bereiche und Wissenschaften.
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Es ist sehr wichtig diese grundlegenden Prinzipien
zu verstehen, ihnen zu folgen und einige
davon werden wir auch in Aktion
erleben. Danach werden wir zu den Wellen übergehen.
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Sowohl Licht als auch Schall sind sehr wichtige Beispiele
für Wellen, v.a. wenn man bedenkt, wie unsere Augen und Ohren
mit unserer Umgebung
interagieren. Sie folgen beide dem Prinzip der Wellen.
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Grund genug,
über ihre Eigenschaften zu sprechen.
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Außerdem werden wir diskutieren, welchen anderen Gesetzen
Licht und Schall folgen.