:: wikimiki.org ::

Instabil

Instabil

Instabile Strömungen und andere instabile Vorgänge (von lat. instabilis) sind Bewegungen, deren Verlauf nicht oder nur unsicher vorauszusehen ist. Sie werden durch äußere und innere Störungen entscheidend beeinflusst - was sie mit dem Überbegriff " instabile Systeme" gemeinsam haben. Instabile Strömungen sind Bewegungen in Fluiden (Flüssigkeiten und Gase), die nicht "glatt" oder geordnet (techn. Fachausdruck "laminar"), sondern ungeordnet ablaufen. Im Gegensatz zur laminaren Strömung (wie etwa in Ölleitungen oder an Tragflächen von Flugzeugen) herrscht nicht ein- oder zweidimensionale Bewegung vor, sondern die Teilchen haben auch "zufällige" und 3D-Bewegungen.
Deren Verlauf zeigt räumlich oder zeitlich starke Änderungen und sie sind mit Durchmischungsvorgängen verbunden - vor allem mit Turbulenzen bzw. stationären und instationären Wirbeln. Ein Maß für die Instabilität einer Strömung ist die sog. Reynolds-Zahl (Re), die auf Osborne Reynolds zurückgeht. Er stellte 1883 bei Versuchen mit gefärbtem Wasser fest, dass sich im Glasrohr erst ab einer gewissen Geschwindigkeit Verwirbelungen bilden. Re hängt von der Strömungsgeschwindigkeit, vom Rohrdurchmesser und der Viskosität der Flüssigkeit ab. Wird die Geschwindigkeit oder der Rohr-Querschnitt zu groß oder die Viskosität zu klein, dann wird die Strömung instabil gegenüber kleinen Störungen wie Unebenheiten oder seitlichen Zuflüssen. In der Technik, Medizin und vielen Naturwissenschaften ist die Untersuchung solcher Instabilitäten ein wichtiges Thema der Forschung - etwa für
- Blutkreislauf und andere Kreisläufe
- Hydrologie, Wasserver- und Entsorgung
- Kulturtechnik, Wildwasser- und Lawinenverbauung
- Maschinenbau und Motorenbau
- Meteorologie und Ozeanografie
- Physikalische Prozesse
- Schifffahrt und Beseitigung ihrer Hindernisse Kategorie:Dynamik Kategorie:Strömungslehre Siehe auch:
- Störung, Unordnung, Stau, Strudel, Wirbel, Schaum
- Aerodynamik, Abriss der Strömung, Wirbelschleppe
- Wind, Aufwind, Föhn, Windhose, Wirbelwind
- Wolken, Fetzenwolke, Gewitterwolke, Rauchfahne
- Strömungslehre
- Schiffbau, Widerstand, Bewuchs, Leck
- Ähnlichkeitssatz, Strömungsmodelle, Überschwemmung
- Flüsse, Grundwasser, Meeresströmung
- Neben-, Zufluss, Hydrogeologie, Porosität
- El-Nino-Phänomen, Gezeiten, Klimawandel
- Turbulenz, Chaos, Kolmogorow, Monin-Obuchow-Modell
- Sieden, Durchmischen, Kneten, Mixer
- turbulente Strömung, Reynolds-Zahl, kinematische Viskosität
- Sonnenphysik, Sonnenflecken, Magnetfeld
- Energie, Kinematische Gastheorie, Wärmeleitung
- Verkehr, Gewühl, Gedränge, Verkehrsstau, Transport, Pipeline

Störung

Störung bezeichnet die Abweichung eines Vorgangs von seinem festgelegten oder vorausberechneten Verlauf aufgrund einer unvorhergesehenen endogenen (d.h. eigenverursachten) oder exogenen (d.h. fremdverursachten) Einwirkung.

Technik

Störungen in technischen Systemen können Ursachen in deren Hardware oder deren Software haben. Störungen, insbesondere in technischen Anlagen, können für die Betroffenen negative Auswirkungen haben. Deshalb werden diese Anlagen meist überwacht, damit Störungen schnell erkannt und behoben werden können. --------------------------- Verwandte Begriffe:
- Ausfall, Versagen
- Fehler
- Schaden
- Störfall
- Havarie
- Unfall
- GAU

Archäologie

Eingriff in einen geschlossenen Fundhorizont durch später erfolgte Aktivitäten (wie Drainage, Raubgrabung, Tiefpflügen oder Überbauung).

Rechtswesen

Im Vertragsrecht, insb. im Schuldrecht könnenen Störungen bei Vertragserfüllung durch Schlechterleistung, Verzug oder Untergang auftreten. Je nach anzuwendenem Recht (Handelsrecht, Bürgerlichers Recht, Zivilrecht etc.) wird auch von Leistungsstörung bzw. Zahlungsverzug gesprochen. Der Verursacher hat i.d.R. für den auftretenden Schaden Ersatz zu leisten, so er sich mit Hilfe seiner Geschäftsbedingungen bzw. der Vertragsgestaltung im Voraus keine entsprechenden Freiräume hat einräumen lassen.

Meteorologie

In der Meteorologie sind Störungen Schlechtwetterereignisse, die z. B. durch das Eindringen eines Tiefs in ein Hochdruckgebiet entstehen.

Geologie

In der Geologie sind Störungen oder Störungsflächen tektonisch bedingte Trennflächen im Gestein, an denen sich Gesteinskörper gegeneinander verschieben oder verschoben haben. An der Erdoberfläche bilden sie sich als Störungslinien ab, die dem Schnitt zwischen der tektonischen Fläche und dem Gelände entsprechen. Häufig fallen sie mit dem Lauf von Fließgewässern zusammen. Siehe auch Geologische Störung.

Physik

In der Physik wird beispielsweise folgender Ablauf als Störung bezeichnet: In einem Magnetfeld sind elektrische Ladungen, die in ihrem Magnetfeld (meistens dargestellt als Netz) ihre Bahnen ziehen. Es kann zu einem Aufprall einiger Ladungen nach geraumer Zeit, wenn sich ihre Bahn langsam verändern, kommen, was dazu führt, dass das Netz sich gegebenenfalls verändert und/oder krümmt, so dass alle Bahnen der Ladungen sich verändern und es öfters zu Aufprällungen kommt, wie zum Beispiel bei der Sonne mit den Sonnenflecken, wo man vermutet, dass durch diese Aufprällungen, Sonnenflecken entstehen. Dieser ganze Vorgang wird als Störung bezeichnet, weil es zu Veränderungen anderer Bahnen von Ladungen kommt. Allgemein ist eine gravitationelle Einwirkung eines Körpers auf einen anderen gemeint.

Kerntechnik

Ereignis bzw. Ereignisablauf, bei dessen Eintreten der bestimmungsgemäße Betrieb der Anlage oder die Tätigkeit fortgeführt werden kann und für den die Anlage ausgelegt ist oder für den bei der Tätigkeit vorsorglich Maßnahmen und Einrichtungen vorgesehen sind. (siehe dagegen Störfall. siehe auch Sicherheitsebene)

Psychologie

Die Psychologie untersucht unter anderem Persönlichkeitsstörungen. Konzentrationsstörungen können ein Anzeichenen für ernsthafte medizinische oder psychische Probleme sein oder einfach nur von Schlafmangel herrühren.

Sozialpsychologie

Störungen durch Lärm, andere Menschen oder unvorhergesehene Ereignisse, die den Handlungsablauf stören, gehören zum normalen Erleben eines Menschen. Treten sie jedoch allzu häufig auf oder nehmen gar Überhand, können sie zu Stress und anderen psychischen Folgen führen, welche die Lebens- aber auch Arbeitsqualität eines Individuums verringern.

Siehe auch:

- Störungssuche
- Störungsverfolgung Kategorie:Ereignis

Bewegung

Bewegung (von : biwegen, v. wegen in Bewegung setzen) ist eine Veränderung einer Position bzw. eines Ortes oder einer Situation eines Objektes oder Subjektes.

Physik und Mathematik

In der Geometrie ist Bewegung ein Synonym für Kongruenzabbildung. Die Physik definiert Bewegung als einen Prozess indem Materie oder generell Körper im betrachteten Bezugssystem abhängig von der Zeit ihren Ort verändern. Die physikalische Größe, um Bewegung zu messen, ist die Geschwindigkeit. Die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit bezeichnet man wiederum als Beschleunigung. Eine Bewegung kann eine Translation, eine Rotation oder beides in Kombination sein. Ein Körper in Bewegung besitzt Energie, die so genannte kinetische Energie (auch Bewegungsenergie), welche dem Energieerhaltungssatz der klassischen Mechanik gehorcht, solange keine Reibung auftritt. Der Teilbereich der Physik, der sich intensiv mit Bewegung befasst, ist die Mechanik und insbesondere deren Teilbereiche der Kinematik und der Kinetik.
- [Zunächst] ging es Einstein in der speziellen Relativitätstheorie in erster Linie um eine besondere Form der Bewegung: die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit. Erst 1915, rund zehn Jahre später, gelang es ihm, den allgemeineren Fall, die beschleunigte Bewegung, mit Hilfe der allgemeinen Relativitätstheorie zu klären. (Brian Greene: Der Stoff, aus dem der Kosmos ist, ISBN 388680738X, S. 70)

Physiologie und Medizin

Im medizinisch-physiologischen Sinne wird unter Bewegung meist das Gehen, Laufen oder sonstige sich fortbewegen eines Menschen oder anderen Lebewesens verstanden. Der menschliche Körper ist hierbei dafür gebaut, dass er sich bewegt. Wenn sich Menschen über längere Zeit zu wenig bewegen, so hat dies vielerlei Beschwerden zur Folge. Siehe auch: Bewegungsmangel, Bewegungsapparat, Anatomie, Motorik, Sport, Bewegungswissenschaft, Biomechanik, Bewegungslehre, Bewegungssehen

Psychologie

Eine emotionale Bewegung ist eine Gefühlsbewegung, die man als Ergriffenheit, Rührung, oder auch Erregung umschreiben könnte. Sie führt daher, dass ein Impuls von außen eine Wirkung auf Vorstellungen des Individuums hat und dadurch eine innerliche Veränderung hervorruft. In der Psychotherapie hilft die Beobachtung der Bewegungen eines Patienten (Gestik, Mimik usw.) dem Therapeuten, Rückschlüsse auf seinen physischen Zustand zu ziehen. Die Wissenschaft der Psychomotorik, die sich ebenfalls mit Bewegungen befasst, befindet sich im Grenzbreich zwischen Physiologie und Psychologie. Siehe auch: nonverbale Kommunikation

Sozialwissenschaften

Soziologie und Politologie verstehen unter einer Bewegung ein mehr oder weniger politisch orientiertes gemeinsames Bestreben einer mehr oder weniger organisierten und mehr oder weniger großen Anzahl von Menschen. Siehe auch: Massenbewegung, Soziale Bewegung, Politische Bewegung

Philosophie

Siehe hierzu Bewegung (Philosophie).

Siehe auch

ja:楽章 simple:Movement Kategorie:Physik Kategorie:Geometrie Kategorie:Physiologie Kategorie:Psychologie Kategorie:Soziologie

Fluid

Ein Fluid ist ein Stoff mit flüssigkeitsähnlichen Eigenschaften, der als Kontinuum betrachtet wird. Alle Gase und Flüssigkeiten sind Fluide. Gase und Flüssigkeiten werden zu Fluiden zusammengefasst, weil viele Eigenschaften von Gasen sich nur in ihrer Größenordnung (quantitativ), aber nicht grundsätzlich (qualitativ) von den Eigenschaften von Flüssigkeiten unterscheiden. Fluide verformen sich unter dem Einfluss von Scherspannungen unbegrenzt. Im Ruhezustand können diese Fluide jedoch keine Schubspannungen aufnehmen, sondern nur Normalspannungen, die durch eine skalare Größe, den sogenannten Druck beschrieben wird. Diese Eigenschaft bewirkt, dass ein ruhendes Fluid im Schwerkraftfeld den waagerechten Boden eines Gefäßes stets vollständig bedeckt. Fluide werden grundsätzlich in:
- Newtonsche Fluide oder
- Nicht-Newtonsche Fluide unterteilt. Zur Klassifizierung wird der funktionale Zusammenhang von Schub-/Scherspannung und Verzerrungsgeschwindigkeit, der das Fließverhalten des Mediums beschreibt, herangezogen. Die Rheologie ist die Wissenschaft der Nicht-Newtonschen Fluide, während die Strömungsmechanik sich im wesentlichen mit den physikalischen Eigenschaften und Bewegungen der Newtonschen Fluide beschäftigt. Kategorie:Strömungslehre

Tragfläche

Die Tragfläche ist das Bauteil eines Flugzeugs, das den Auftrieb erzeugt.

Funktionsprinzip

Der Auftrieb entsteht durch Luft, die um die Tragfläche herum strömt. Die Luft wird insgesamt nach unten abgelenkt, und nach dem dritten Newton'schen Gesetz (Kraft=Gegenkraft) entsteht dabei eine Auftriebskraft. Diese hält das Flugzeug - entgegen der Schwerkraft - in der Luft. Wenn man die Luftströmung um eine Tragfläche im Detail betrachtet, stellt man fest, dass die Luft oberhalb der Tragfläche schneller als unterhalb fließt. Im Bereich über der Tragfläche bildet sich durch die schnellere Strömung nach Bernoulli ein Unterdruck, der die Tragfläche nach oben "saugt". Auf der Unterseite steigt aufgrund der langsameren Strömung der Druck gleichzeitig an und "hebt" das Flugzeug. Der Auftrieb wird im Reiseflug etwa zu 2/3 durch die Tragflächenoberseite erzeugt und nur zu 1/3 durch die Unterseite. Die spezielle Form (das "Profil") der meisten Tragflächen, deren Oberseite meist konvex gewölbt ist, verstärkt den Geschwindigkeitsunterschied zwischen Ober- und Unterseite, das Ausmaß der Luftablenkung und somit letztlich den Auftrieb. Die Form des Tragflügels ist auch entscheidend für eine laminare bzw. turbulente Strömung, die über die Qualität des Auftriebs entscheidet. Grundsätzlich erzeugt jedoch jede flache Form einen Auftrieb, sofern sie mit einem Anstellwinkel schräg zur Luftströmung gehalten wird. Beispiele hierfür sind ein Papierflieger oder die aus dem fahrenden Auto gehaltene Hand. Da die Auftriebserzeugung immer gleich funktioniert, sind Flugzeuge mit allen Flügelprofilen in der Lage, auch auf dem Rücken zu fliegen. Detailliertere Modelle sprechen von einer Zirkulation, die aufgrund des Anstellwinkels (Neigung der Tragfläche zum Luftstrom) um die Tragfläche herum entsteht. Diese zirkuliert auf der Oberseite der Tragfläche mit dem Luftstrom und auf der Unterseite gegen den Luftstrom und addiert sich zur ungestörten Luftströmung. Tatsächlich strömt die Luft auf der Unterseite der Tragfläche nicht entgegengesetzt. Es handelt sich hierbei um ein mathematisches Modell, das erklären soll, dass der Luftstrom auf der Oberseite der Tragfläche aufgrund der Zirkulation beschleunigt und auf der Unterseite leicht verlangsamt wird. Entscheidend beeinflusst wird der Auftrieb durch Veränderungen des Anstellwinkels (z.B. durch Betätigung des Höhenruders) - allerdings nur bis zu einem bestimmten Punkt. Wird versucht, den Anstellwinkel noch weiter zu erhöhen, löst sich die Luftströmung von der Oberseite der Tragfläche ab (Strömungsabriss). Die Luftablenkung nach unten und somit der Auftrieb brechen dabei zusammen, und es entstehen statt dessen nur noch Luftwirbel. Da Tragflächen nur bei Umströmung Auftrieb liefern, spricht man von dynamischem Auftrieb.

Form

Strömungsabriss In der Frühzeit der Fliegerei waren die Tragflächen entweder einfache Rechtecke, Ellipsen oder in ihrer Form dem Vogelflügel nachempfunden. Heutige Tragflächen haben eine Vielzahl verschiedener Formen. In der Regel sind sie lang gestreckt und haben eine tropfenähnliche Form im Profil. Zum Ende hin verjüngen sie sich. Bei moderneren Verkehrsflugzeugen gehen sie in so genannte Winglets über. Durch den geringeren Luftdruck auf der Oberseite der Tragflächen, strömt die Luft an deren Spitzen von unten nach oben. So entstehen Luftwirbel die sich unter anderem in den gefürchteten Wirbelschleppen fortsetzen. Die Winglets vermindern Luftverwirbelungen an den Enden der Tragflächen, reduzieren so den Energieverlust, den die Wirbelschleppen mit sich bringen und machen so das Flugzeug sparsamer im Verbrauch. Überschallflugzeuge, z.B. die Concorde, haben oft dreieckige Tragflächen oder Deltaflügel. Diese sind den beim überschallschnellen Flug auftretenden Effekten besser angepasst, als der sonst üblicherweise eingesetzte Trapezflügel. Beim Flug mit Überschallgeschwindigkeit treten Verdichtungsstoße auf. Dies sind Bereiche, in denen der Druck des umgebenden Fluids, also der Luft, sprunghaft ansteigt. Einige dieser Stöße breiten sich in einer Form um das Flugzeug aus, der die Pfeilung des Flügels angepasst ist. (Je höher die Fluggeschwindigkeit sein soll, um so stärker muss der Flügel gepfeilt sein.) Beim Flug mit Überschallgeschwindigkeit tritt ein (schräger) Stoß an der der Vorderkante auf. Beim Flug mit Transschallgeschwindigkeit tritt ein (senkrechter) Stoß auf der Flügeloberseite auf, hinter dem die Geschwindigkeit der Luftströmung plötzlich in den Unterschall fällt, was eine Umkehrung einiger strömungmechanischer Effekte zur Folge hat. Kombiniert man also durch eine falsche Flügelkonfiguration diese unterschiedlichen Effekte auf einen Flügel können sich diese gegenseitig eliminieren. Schlussendlich erhält man eine homogene Antrömungsgeschwindigkeit auf die Vorderkande des Flügels, wenn diese der Anströmung selbst angepasst ist. Verdichtungsstoß Durch die Pfeilung verringert sich diese Geschwindigkeit mit dem Kosinus des Pfeilwinkels und führt zum Verlust von Auftrieb. Nachteilig ist außerdem, dass neben dieser Normalgeschwindigkeit auch eine Tangentialkomponente auftritt, die sich entsprechend vergrößert. Diese bewirkt ein Abschwimmen der Grenzschicht im äußeren Flügelbereich. Dadurch wird die Grenzschicht aufgedickt, und es kann zu einem Ablösen der Strömung an den Flügelspitzen kommen. Dies verringert die Querruderwirksamkeit. Daneben sind noch eine Reihe weiterer Formen, z.B. ringförmige Tragflächen (Ringflügel) möglich, die aber bislang nur bei Modell- und Experimentalflugzeugen verwirklicht wurden. Insbesondere bei Flugzeugen mit Strahlantrieb ("Düsenflugzeuge") sind die Tragflächen zum ermöglichen des Überschallfluges oft pfeilförmig nach hinten abgewinkelt. Eine Reihe von Militärflugzeugen, die in der 60er und 70er Jahren konstruiert wurden können durch eine variable Geometrie die Pfeilung ihrer Tragflächen im Flug verstellen (Schwenkflügel), um sie optimal an die jeweilige Geschwindigkeit anzupassen. Ein Forscherteam (Miklosovic/Murray/Howle/Fish) hat am vor kurzem nach dem Vorbild der Vorderflossen des Buckelwals eine Flügelform im Windkanal erprobt die an der Vorderkante gewellt ist. Dadurch konnte gegenüber einem sonst gleichen Flügel mit gerader Vorderkante der Auftrieb um bis zu 8% gesteigert und gleichzeitig der Luftwiderstand um bis zu 32% gesenkt werden. Der Anstellwinkel bei dem es zum Strömungsabriss (Stall) kam lag 40% höher. Der Grund für diese guten Leistungsdaten liegt in der Energieeinleitung in die Strömung durch die gewellte Vorderkante (ähnlich Vortexgeneratoren).

Anordnung

Je nach Höhe der Anbringung der Tragflächen teilt man Flugzeuge in Tiefdecker (die Tragflächen sitzen unter dem Rumpf), Mitteldecker (mittlere Höhe), Schulterdecker (bündig mit der Rumpfoberkante) und Hochdecker (Tragflächen über dem Rumpf) ein. Flugzeuge bei denen das Höhenleitwerk vor dem Flügel angeordnet ist, heissen Enten- oder Canardflugzeuge. Die meisten modernen Flugzeuge besitzen auf jeder Seite des Rumpfs eine Tragflächenhälfte. In den ersten Jahrzehnten der Fliegerei waren Doppeldecker mit jeweils zwei Tragflächen übereinander häufig, vereinzelt wurden sogar Dreidecker gebaut. Heute werden Doppeldecker nur noch für den Kunstflug gebaut. Es gibt auch Flugzeuge mit nur einer Tragfläche, ohne Leitwerk. Solche nennt man Nurflügel oder auch Schwanzlose. Flugzeuge mit zwei oder mehreren hintereinander angeordneten Tragflächen blieben eine Rarität.

Antrieb

Anders als bei den Flügeln der Tiere, die Vortrieb und Auftrieb erzeugen, liefern Tragflächen nur Auftrieb. Der Vortrieb muss von separaten Triebwerken erzeugt werden. Zu Beginn der Fliegerei wurde mit Tragflächen experimentiert, die den Flügelschlag der Vögel nachahmen und dadurch Vortrieb erzeugen sollten. Diese Konstruktionen (Schwingenflugzeuge oder auch Ornithopter) erwiesen sich jedoch für die manntragende Fliegerei als ungeeignet und wurden bisher nur im Modellflug erfolgreich verwirklicht. Die einzige praktikable Lösung einer Kombination von Vor- und Auftrieb in der Tragfläche besteht darin, die Tragflächen um eine vertikale Achse rotieren zu lassen. In diesem Fall spricht man dann aber von einem Rotorblatt (siehe Hubschrauber).

Weitere Funktionen

Tragflächen moderner Flugzeuge erfüllen noch eine Reihe weiterer Funktionen:
- Sie enthalten große Treibstofftanks
- Sie tragen eine Vielzahl von Klappen zur Steuerung, z.B. Querruder, Spoiler, Trimmruder
- Sie verfügen über Auftriebshilfen
- Durch eine elastische Bauweise sind die Tragflächen gleichzeitig die "Federung" des Flugzeugs und fangen vertikale Kräfte durch Luftwirbel ab
- Sie bilden bei vielen Großflugzeugen die Aufhängung für die Triebwerke (meistens in Gondeln darunter)

Siehe auch

- Holm (Flügel)
- Flügelwurzel

Weblinks

- [http://www.erklaert.de/warum/fliegen.htm Auftrieb erklärt (www.erklaert.de)]
- [http://www.quarks.de/fliegen2/02.htm Leider erklärt auch Quarks & Co (WDR) das Prinzip des Auftriebs noch nicht mit der Gegenkraft der nach unten beschleunigten Luft] Kategorie:Aerodynamik ja:翼

2D

2D oder 2-D ist eine verbreitete Abkürzung für zweidimensional. Das bedeutet, dass jeder Punkt des betreffenden Objekts zwei Zahlenangaben für seine Position benötigt – also z. B. (x, y) für die Angabe seiner Lage auf einer Zeichnung oder in einem ebenen Koordinatensystem. In den meisten Fällen handelt es sich um eine Fläche, wogegen ein 3D-Objekt ein Körper ist. Es kann sich allerdings auch um einen Punkt und z. B. eine Zeitangabe handeln – etwa bei einer Zeitreihe von Messungen entlang einer Linie.

Siehe auch

- 1D
- 3D
- 4D
- dimensionslos
- Länge
- Ebene
- Kugelkoordinaten
- Koordinatensystem
- Kilometrierung Kategorie:Geometrie

3D

3D oder 3-D ist eine verbreitete Abkürzung für dreidimensional als Angabe einer geometrischen Dimension. Sie bedeutet, dass jeder Punkt des betreffenden Objekts 3 Zahlenangaben für seine Position benötigt - außer einer Angabe seiner Lage zum Beispiel noch einen Höhenwert. Das Koordinatentripel lautet dann:
- (B, L, H) -- wobei B,L geografische Koordinaten bedeuten, oder
- (X, Y, H) -- mit X,Y als Gauß-Krüger-Koordinaten, oder
- (x, y, z) -- für kartesische Koordinaten. Bei solchen Objektangaben handelt es sich meist um Punkte eines Körpers (Volumenmodell) oder einer komplexen Oberfläche (wogegen ein reines 2D-Objekt eine Fläche wäre). Es kann sich allerdings auch um eine Fläche und eine Zeitangabe handeln - etwa bei einer Zeitreihe von Bildern, Fotomontagen, in Dateien etc. Statt der Zeit kann die 3.Koordinate auch eine andere Eigenschaft sein, z. B. der Farbkanal einer Bildserie oder eines Satellitenbilds der Erde:
- (X, Y, i) Flächen- und Linienmodelle werden zwar oft durch Punkte mit je drei Koordinaten beschrieben, ihre Ausprägung ist aber nicht voll dreidimensional. Sie werden 2.5-D genannt, weil an jedem mit seiner Lage (X, Y) gegebenen Punkt nur ein Höhenwert erlaubt ist.

Andere Bedeutungen

- 3D-Bild, räumliches oder stereoskopisches Bild, bzw.
- 3D-Film, dreidimensionaler Film: betrifft die Aufnahme und Wiedergabe von Bildern oder Filmen, die einen räumlichen Eindruck vermitteln. Jedem Auge wird nur das entsprechende Teilbild dargeboten, beispielsweise durch
- 3D-Brillen auf Basis von Anaglyphen oder Polarisation oder Shuttertechnik
- dreidimensionaler Ton: die räumliche ortbare Wiedergabe von Tönen, zum Beispiel von Musik, durch mehrere Lautsprecher, die ähnliche Positionen einnehmen wie die Mikrofone bei der Aufnahme oder über Kopfhörer bei der Kunstkopf-Stereofonie.

Siehe auch

- 1D
- 2D
- 3D-Computergrafik
- 4D
- dimensionslos
- Kugelkoordinaten
- Raum
- Sehen
- Stereografie
- Stereoskopie
- Quadrophonie
- Stereo
- Töne

Weblinks

- http://www.stereoscopy.com/3d-magazin/verzeichnis.html Kategorie:Geometrie simple:3-D

Turbulenz

Turbulenz (lat.: turbare = drehen, beunruhigen, verwirren) ist die räumlich und zeitlich ungeordnete Strömung eines Gases oder einer Flüssigkeit. Turbulente Strömungen enthalten im Gegensatz zu laminaren Strömungen zahlreiche Verwirbelungen, die ein breites Spektrum von Längen- und Zeitskalen umfassen. In der Luftfahrt bezeichnen Turbulenzen Luftverwirbelungen, die durch Wetter, Hindernisse in der Luftströmung oder andere Luftfahrzeuge hervorgerufen werden. Turbulenzen können Luftfahrzeuge erfassen und zu Steuerungsproblemen, schwer kontrollierbaren Flugzuständen bis hin zu Abstürzen führen. Besonders kritisch können sich Turbulenzen bei einer Luftbetankung auswirken. In der Umgangssprache wird turbulent oft verwendet, um unübersichtliche, sich schnell verändernde Situationen zu beschreiben. Ein Beispiel ist die Beschreibung von Märkten, insbesondere von Kapital- und Aktienmärkten. Hier meint dieser Begriff die unvorhersehbaren, besonders "stürmischen" Kursverläufe. Kategorie:Strömungslehre

Stationär

- Stationär ist in der Mathematik ein Vorgang bei dem die partielle Ableitung nach der Zeit verschwindet, siehe Stationarität.
- Eine medizinische Behandlung ist stationär, wenn der Patient über Nacht im Behandlungsbereich bleibt. Das Gegenteil ist ambulant.
- Stationär bedeutet aber auch, dass Geräte an einem festen Platz stehen im Gegensatz zu mobilen Geräten, z.B. Tischtelefon und schnurloses Telefon.

Wirbel (Strömungslehre)

Als Wirbel bezeichnet man in der Strömungslehre Kreisströmungen eines Fluids. Sie entstehen aufgrund unterschiedlichster Ursachen, z.B.
- wenn Wasser aus einem Becken in ein Abflussrohr strömt
- wenn Körper einer laminaren Strömung Reibungswiderstand leisten, wie das bei einem bewegten Auto, Flugzeug oder Schiff der Fall ist. Die Muster, die auf der zur Bewegungsrichtung entgegengesetzten Seite entstehen, nennt man für umströmte Zylinder "Karmansche Wirbelstraße". Bei höheren Geschwindigkeiten treten immer mehr kleinere scheinbar chaotische Wirbel auf, so dass der Strömungswiderstand extrem ansteigt. Dieses Szenario entspricht dem Übergang zur Turbulenz. Bei voll ausgebildeter Turbulenz sind Wirbel auf allen Größenskalen vorhanden. Im globalen Wettergeschehen spielen häufig Wirbelströme eine wichtige Rolle. Die Strömungen der Luft von einem Hoch- zu einem Tiefdruckgebiet sind immer wirbelförmig und niemals direkt. Am Anfang der theoretischen Beschreibung der Wirbel für inkompressible Fluide (nicht-komprimierbare Flüssigkeiten, beispielsweise Öl;

\mbox\, \vec=0

) steht das Rotationsfeld :

\vec=\mbox\, \vec,

das dem Wirbelfeld entspricht.

Erzwungener Wirbel

Ein erzwungener Wirbel ist ein rotationsbehafteter Wirbel. :

\mbox\, \vec\neq 0

Ein extremer Typus einer solchen Strömung ist der Festkörperwirbel, wenn sich z.B. nach entsprechend langer Anlaufzeit eine Flüssigkeit in einem Gefäß auf einem Drehteller mit konstanter Winkelgeschwindigkeit

\Omega

als starrer Körper dreht.

Potentialwirbel

Der Potentialwirbel oder freie Wirbel ist ein klassisches Beispiel einer rotationsfreien Potentialströmung. :

\mbox\, \vec=0

Beim freien Wirbel bewegen sich alle Fluidpartikel auf konzentrischen Kreisbahnen. Dadurch ist eine völlig andere Geschwindigkeits- und Druckverteilung als beim Festkörperwirbel gegeben. In der rotationsfreien Strömung gilt die Bernoulli-Gleichung.
Beispiel für einen Potentialwirbel: Badewannenablauf Kategorie:Strömungslehre ja:渦

Reynolds-Zahl

Die Reynolds-Zahl (Formelzeichen:

Re

) ist eine nach dem Physiker Osborne Reynolds benannte dimensionslose Kennzahl. Sie wird in der Strömungslehre verwendet und stellt das Verhältnis von Trägheits- zu Zähigkeitskräften dar. Für eine ideale Flüssigkeit ohne Viskosität ist das Verhältnis unendlich. :

Re = \frac = \frac

mit:

\mu = \nu \rho

Die einzelnen Formelzeichen stehen für folgende Größen:
-

v

- Betrag einer für den Anwendungsfall charakteristischen Geschwindigkeit (bspw. in SI-Einheiten m/s),
-

L

- charakteristische Länge des Anwendungsfalles (bspw. in SI-Einheiten m),
-

\mu

- charakteristische dynamische Viskosität des Anwendungsfalles (bspw. in SI-Einheiten kg / (s
- m)),
-

\nu

- charakteristische kinematische Viskosität des Anwendungsfalles (bspw. in SI-Einheiten m² / s),
-

\rho

- charakteristische Dichte des Anwendungsfalles (bspw. in SI-Einheiten kg / m³)). Überschreitet die Reynolds-Zahl einen (problemabhängigen) kritischen Wert (

Re_

) wird eine bis dahin laminare Strömung anfällig gegen kleinste Störungen. Entsprechend ist für

Re>Re_

mit einem Umschlag (Transition) von laminarer in turbulente Strömung zu rechnen.

Anwendungen

turbulente Strömung Das Diagramm rechts vergleicht Geschwindigkeiten und zugehörige Reynolds-Zahlen einiger Flugobjekte. Beispielsweise sind die Reynolds-Zahlen von Luftschiffen höher als die von Flugzeugen. Sie fahren zwar langsamer, sind aber deutlich größer. Die Reynolds-Zahl ist eine wichtige Größe innerhalb der Ähnlichkeitstheorie. Will man zum Beispiel ein verkleinertes Modell eines Flugzeuges in einem Windkanal untersuchen, so muss der Wert der Reynolds-Zahl von Original und Modell gleich sein, um ein ähnliches Strömungsfeld zu erhalten. Entsprechend muss bei einem um einen Faktor f verkleinerten Modell das Verhältnis

v/\nu

um den Faktor f erhöht werden. Da die Maximalgeschwindigkeit begrenzt ist, senkt man in Kryo-Windkanälen zusätzlich die Viskosität der Luft durch Kühlung. Auf diese Weise sind Reynolds-Zahlen von bis zu 50·10⁶ in Probenkammern von zwei Metern Durchmesser erreichbar. Dieses Vorgehen ist allerdings sehr teuer, da hier meist mit flüssigem Stickstoff der Kanal mitsamt Modell abgekühlt werden muss. Beim Abkühlen muss darauf geachtet werden, dass sich keine Vereisungen bilden. Staubkörner sind sehr klein. Wenn sie durch die Luft fallen, haben sie eine ähnliche niedrige Reynolds-Zahl wie eine Stahlkugel, die in einem Glas Honig fällt. Sie bewegt sich laminar (d.h. ohne Wirbelbildung) durch das Fluid. Ein Körper, der sich durch Wasser bewegt, hat bei gleicher Geschwindigkeit eine ca 15fach höhere Reynoldszahl, als wenn er sich durch Luft bewegt. Zwar ist die dynamische Viskosität von Wasser ca. 50 Mal höher als die von Luft, jedoch ist auch die Dichte um das 800fache höher, so dass am Ende eine höhere Reynoldszahl resultiert: Substanz rel. dynamische Viskosität rel. Dichte rel. Dichte / Viskosität Wasser 1 1 1 (1) Luft 0,02 0,0013 0,0013/0,02= 0,065 (2) (1)/(2) = 15

Beispiele

Rohrströmung Bei Rohrströmungen werden als charakteristische Größen der Innendurchmesser L = d, der Betrag der über den Querschnitt gemittelten Geschwindigkeit

v=v_

und die Viskosität des Fluids

\nu

verwendet. :

Re = \frac

. Es gilt dann:

Re_ \approx 2320

Gerinneströmung Bei Gerinneströmungen werden als charakteristische Größen die Fließtiefe L = h, der Betrag der mittleren Fließgeschwindigkeit über den durchflossenen Querschnitt

v=v_

und die Viskosität des Fluids

\nu

verwendet. :

Re = \frac

Beurteilung einer turbulenten Strömung Um den Turbulenzgrad zu charakterisieren kann die Reynolds-Zahl auch mit turbulenzbezogenen Größen gebildet werden (turbulente Reynolds-Zahl

Re_

). Als charakteristische Größen werden dann bspw. die Varianz der Geschwindigkeit

v=v'

und das integrale Längenmaß L = l der Strömung verwendet. Hinzu kommt die (molekulare) Viskosität des Fluids

\nu

. :

Re_ = \frac

Es gilt dann:

Re_\approx 1

Kategorie:Strömungslehre Kategorie:Dimensionslose Größe ja:レイノルズ数

Zufluss

Unter Zufluss versteht man Hinzuströmen von Material - vor allem in flüssiger Form - zu einer größeren Ansammlung dieses oder eines ähnlichen Materials. Beispiele sind:
- Mündung eines Flusses ins Meer - Zufluss von Süßwasser
- Zufluss von Quellen in beispielsweise Brunnen
- Zufluss eines Baches oder Nebenflusses - Vergrößerung des Durchflusses, gekoppelt mit einer Vermischung von Wasser und Sedimenten aus verschiedenen Einzugsgebieten
- Einmündung eines Kanals in ein Gewässer - Zufluss von Schadstoffen usw.
- Zufluss von Geld aus anderen Quellen Siehe auch:
- Abfluss, Strom (Gewässer)
- Agglomerat, Geldmenge, Instabilität, Zuwachs usw.

Technik

Unter Technik (altgriechisch τεχνη [téchne], „Fähigkeit, Kunstfertigkeit, Handwerk“) versteht man Verfahren und Fähigkeiten zur praktischen Anwendung der Naturwissenschaften und zur Produktion industrieller, handwerklicher oder künstlerischer Erzeugnisse, wobei der griechische Begriff zwischen den heutigen Kategorien Kunst und Technik nicht unterschied (siehe Martin Heidegger: Die Frage nach der Technik). Technik kann als die Fähigkeit des Menschen verstanden werden, Naturgesetze, Kräfte und Rohstoffe zur Sicherung seiner Existenzgrundlage sinnvoll einzusetzen oder umzuwandeln. Neben den materiellen Bedürfnissen (Nahrung, Kleidung, Wohnen) werden auch kulturelle Bedürfnisse durch die Technik gesichert. Technische Fertigkeiten werden in Handwerk und Industrie auf den verschiedensten Ebenen von den Lehrberufen bis zu den Ingenieurwissenschaften benötigt. Letztere sichern den Erhalt bekannter und die Entwicklung neuer Techniken, sind aber mit Technik nicht gleichzusetzen.

Bedeutungsvarianten

Das Fremdwörterbuch des Duden definiert die Technik in fünf Aspekten: # Alle Verfahren, Einrichtungen und Maßnahmen, die der praktischen Nutzung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse dienen - insbesondere in Fachgebieten wie Elektrotechnik, Bauingenieurwesen, Maschinenbau und Informationstechnik. # Ausgebildete Fähigkeit oder Kunstfertigkeit, die zur richtigen Ausübung einer Sache notwendig ist # Die Gesamtheit der Verfahren und Kunstgriffe, die auf einem bestimmten Fachgebiet üblich sind („Stand der Technik“) # Technische Hochschule bzw.-Universität, TU (süddt./österr.) # Industrielle und andere Herstellungs- und Produktionsverfahren.

Technik als Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse

Technik besteht in der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und den daraus resultierenden Verfahren in verschiedenen Fachgebieten:
- Elektrotechnik
- Computertechnik
- Tontechnik und Mediendesign
- Maschinenbau
- Verkehrstechnik und Fahrzeugbau
- Luftfahrt und Raumfahrt
- Bauingenieurwesen
- Bergbau und Metallurgie
- Technische Physik
- Technische Chemie
- Technische Mathematik
- Medizintechnik
- Gentechnik
- Geowissenschaften
- Informationstechnik
- Nachrichtentechnik
- Verfahrenstechnik
- Wehrtechnik
- Agrartechnik Entwicklungs- und Forschungseinrichtungen dieser Fächer erarbeiten an Hochschulen, in der Industrie und anderen Forschungsstätten zusammen mit Betrieben und Einzelpersonen auch die Grundlagen von Produktionsverfahren und den aktuellen „Stand der Technik“ (Aspekt 3).

Technik als menschliche Handlungsfertigkeit

bedeutet im Sinn der Aspekte 2 und 5 sinnvolle, zielgerichtete und wiederholbare Vorgehensweisen des menschlichen Handelns, die in sämtlichen Bereichen menschlicher Aktivitäten anzutreffen sind. Beispiele:
- im Sport (Technik des Stabhochsprungs, des Diskuswurfs, des Delphin-Schwimmstils etc.),
- in der Kunst (Technik der Aquarellmalerei, des Trompetenblasens etc.),
- Alltagsaktivitäten (Technik des Fensterputzens etc.) Neben der Befriedigung materieller Bedürfnisse (Nahrung, Kleidung, Wohnen) werden auch kulturelle Bedürfnisse durch Anwendung von Techniken gedeckt. Auch der Einsatz naturwissenschaftlich unwirksamer Fertigkeiten - "magischer Techniken" nach Gehlen - wird hier gelegentlich einbezogen (z.B. als Götterzwang durch Opfer, Gebetsformeln, Tänze).

Technik als Kürzel für Hochschulen

folgt einem langjährigen Sprachgebrauch. Auch wenn dieser nicht ganz korrekt ist, entspricht die Gliederung technischer Hochschulen und -Universitäten (THs, TUs) in Abteilungen oder Fakultäten doch den obigen Aspekten. Außerdem tragen sie wesentlich zum „Stand der Technik“ bei.

Umgangssprachliche Verwendung und Abgrenzung des Begriffs zur Technologie

Der Begriff Technik wird oft verallgemeinernd – oft auch abwertend – für die Gesamtheit aller industriell hergestellten mechanischen Objekte in unserer Umwelt verwendet. Des Weiteren wird Technik oft mit Technologie (die Gesamtheit aller verfügbaren und industriell nutzbaren Techniken, samt ihrer (ingenieur)wissenschaftlichen theoretischen Grundlagen) gleichgesetzt. Dies ist aber inhaltlich irreführend, denn schlicht gesagt ist Technik die Anwendung oder Umsetzung einer Technologie, während eine Technologie also das Wissen über technische Zusammenhänge - als wörtliche "Übersetzung" des englischen Worts "technology" - sein soll.

Das Attribut „technisch“

bezeichnet verschiedene Aspekte im Alltag, in der Industrie und Technik bzw. in den Naturwissenschaften, die über o.e. Aspekte hinausgehen:
- "technisch" als nähere Beschreibung von Fachbereichen oder Fachgruppen - beispielsweise Technische Chemie, technische Geologie, Gewerkschaft der technischen Berufe
- "technisch" im Denken - meist gleichbedeutend mit systematischem oder ausgeprägt logischem Denken - oder
- als Vorgehensweise - im Gegensatz z.B. zu intuitiv - meist unter Ausschluss emotionaler Aspekte
- "technisch" als Ablauf - z.B. bei einer Veranstaltung, bei Produktionsmethoden, oder bei Störungen durch „technische Pannen“.

Siehe auch:

- Portal:Technik
- anerkannte Regeln der Technik
- Forschung & Entwicklung (FuE, auch Research and Development (R&D)
- Ingenieurwissenschaften
- Konstruktion
- Norm
- Qualität
- Technikphilosophie
- Technikgeschichte
- Techniksoziologie
- Technikethik
- Medientheorie
- Stand der Technik
- Technischer Fortschritt, Automatisierung
- Technizismus
- Techniker
- Technische Chemie
- Technische Mathematik
- Technische Physik
- Technische Universität
- Technischer Zeichner
- Technologie
- Technokrat
- Werkzeug
- Ziviltechniker
- Technik (Schulfach)
- Artes mechanicae

Literatur

- Seiffert, Helmut; Radnitzky, Gerard (Hrsg.) (1992): Handlexikon zur Wissenschaftstheorie. 2. unv. Aufl. (Orig. 1989), Berlin: dtv, ISBN 3-423-04586-8, S. 358-365 (Stichworte Technik und Technologie; und deren Abgrenzung zu anderen Wissenschaften). Kategorie:Technik Kategorie:Techniktheorie

Medizin

Die Medizin (v. lat. ars medicina „Heilkunst“; auch Heilkunde) befasst sich mit der Gesundheit und mit der Vorbeugung (Prophylaxe), Erkennung (Diagnostik) und Behandlung (Therapie, Linderung, Heilung) von körperlichen (physischen) und seelischen (psychischen) Erkrankungen und Unfallschäden sowie mit Zeugung, Schwangerschaft, Geburt und Tod. Medizin ist ein Teilbereich der menschlichen Kultur, der zur Erhaltung von Gesundheit und Leben und zur Wiedereingliederung in das soziale Leben beitragen will. Ihr Erscheinungsbild ist variabel, abhängig von der Gesamtkultur, in der sie steht. In primitiven Kulturen ist sie angesiedelt zwischen Empirie und Dämonenglauben, in der religiösen oder philosophisch bestimmten Umgebung entwickelt sie metaphysische Züge, und in einer industriell orientierten Kultur dominieren technisch-naturwissenschaftlich und ökonomisch bestimmte Denk- und Handlungsweisen. In der Alltagssprache werden auch Medikamente bzw. Arzneimittel als "Medizin" bezeichnet. Medizin wird von Ärzten und weiteren Berufen (Gesundheits- und Krankenpflegern, Altenpflegern, MTAs, Physiotherapeuten, Ergotherapeuten, Heilpraktikern und anderen) ausgeübt. Psychotherapie darf auch von psychologischen Psychotherapeuten ausgeübt werden.

Spektrum der Medizin

psychologischen Psychotherapeuten Zum Bereich der Medizin gehören neben der sog. "Humanmedizin" die Zahnmedizin, die Veterinärmedizin (Tierheilkunde/Tiermedizin), in einem weiteren Verständnis auch die Phytomedizin (Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten und Schädlingen). In diesem umfassenden Sinn ist Medizin die Wissenschaft vom gesunden und kranken Lebewesen. Grundlagen der modernen wissenschaftlichen und zunehmend evidenzbasierten Medizin bilden die Naturwissenschaften (Biologie, Chemie, Physik), speziell Anatomie, Biochemie, Physiologie, ergänzt durch Psychologie und Sozialwissenschaften (vgl. Medizinsoziologie). Die Vielfalt der Krankheiten und ihrer Behandlungsmöglichkeiten hat zu einer Aufgliederung der Humanmedizin in eine große Anzahl von Fachgebieten und Subspezialisierungen geführt (siehe: Liste medizinischer Fachgebiete). Die Zahnmedizin nimmt eine Sonderstellung ein. Neben der wissenschaftlichen Medizin haben sich unterschiedliche Formen der Alternativmedizin entwickelt, die in der Liste alternativmedizinischer Behandlungsmethoden gesammelt werden.

Konzepte der Medizin

Ziel der überwiegenden medizinischen Maßnahmen ist eine Beseitigung oder Linderungen krankheitsbedingter Beschwerden oder funktioneller Einbußen sowie eine Beseitigung oder Reduktion einer krankheitsbedingten Verkürzung der Lebenszeit. Diese Ziele können in der Regel am effektivsten durch eine kurative (heilenden) Medizin, die Krankheiten zu heilen versucht, erreicht werden. Unabhängig von Maßnahmen mit dem Ziel einer Heilung werden Beschwerden und funktionelle Einbußen durch medizinische Maßnahmen gelindert (palliative Medizin). In den letzten Jahren wird verstärkt die Bedeutung der Prävention betont, um Krankheiten gar nicht erst entstehen zu lassen. Außerdem soll der Behandlung nötigenfalls eine Rehabilitation folgen, bei der versucht wird, verlorengegangene Fähigkeiten für den Alltag, für berufliche und soziale Bedürfnisse wiederherzustellen. In der kurativen Medizin ist die Gliederung in die Stellung einer Diagnose und anschließende Therapie ein fast allgemeingültiges Prinzip. Dabei steht am Anfang die Befragung des Patienten, dann die Untersuchung erst ohne, dann mit technischen Hilfsmitteln (oft bildgebende Verfahren wie Röntgen). Die Entstehung einer Krankheit kann mechanisch, vaskulär, nerval, neoplastisch oder entzündlich sein. Als Ursachen kommen Traumata, Infektionen, Autoimmunerkrankungen, Gendefekte oder externe Noxen in Frage. Man unterscheidet kausale von symptomatischen Therapieansätzen.

Geschichte

Hauptartikel: Medizingeschichte Medizin oder Heilkunst im allgemeinen kann als eine der am längsten praktizierten Tätigkeiten und später Wissenschaften angesehen werden. Von den Jägern und Sammlern bis zum heutigen Tage wurde aus schamanischer Medizin, die tief in Religion und Mystizismus verankert war, die "moderne Medizin" und als Ziel die evidenzbasierte Medizin. Diese ist in der heutigen Medizin allerdings nur in Teilbereichen verwirklicht, in der Praxis weniger als in der Theorie. Sowohl im Kampf gegen Krebs als auch in der Bekämpfung von Infektionskrankheiten wie zum Beispiel den Pocken kann sie bereits Erfolge verzeichnen, die noch vor einem halben Jahrhundert undenkbar schienen.

Weblinks

- [http://www.zbmed.de Fachinformationszentrum: Deutsche Zentralbibliothek für Medizin, Köln]
- http://www.medizin-online.de Medizin-Portal für Ärzte
- [http://www.aezq.de Ärztliches Zentrum für Qualität in der Medizin (ÄZQ)]
- [http://www.biomedcentral.com/home/ BioMedCentral (englisch) - Open Access Projekt]
- [http://www.ub.uni-duisburg-essen.de/recherch/fachinfo/medizin/medlinks.shtml Fachinformation Medizin der Universitätsbibliothek Essen]
- [http://www.medinfo.de/ Medinfo.de]
- [http://www.medsana.ch/ MEDSANA - Medizinische Fachinformationen für den Laien]
- [http://www.medpilot.de/ MedPilot - Virtuelle Fachbibliothek Medizin]
- PubMed Datenbank der National Library of Medicine (USA)
- [http://www.gesundheit.de/roche/ Roche Medizinisches Wörterbuch]
- [http://www.info-gesundheit.de Info-Gesundheit.de - Suchmaschine für Gesundheit und Medizin]
- [http://flexicon.doccheck.com/ offenes medizinisches Lexikon] auf Wiki-Prinzip
- [http://www.pflegewiki.de/index.php/ Medizin bei Pflegewiki-Artikel Medizin]
- [http://www.sgipt.org/medppp/krank/iwk1.htm Zum Begriff 'krank' in der Medizin mit Blick auf Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie]

Zeitschriften

- [http://www.aerzteblatt.de Deutsches Ärzteblatt komplett online seit 1996]
- [http://bmj.bmjjournals.com/ The British Medical Journal]
- [http://jama.ama-assn.org/ JAMA - The Journal of the American Medical Association]
- http://www.thelancet.com/ The Lancet
- http://content.nejm.org The New England Journal of Medicine
- [http://www.aerztezeitung.de Ärztezeitung online] ! als:Medizin fiu-vro:Arstitiidüs ja:医学 ko:의학 simple:Medicine th:แพทยศาสตร์ zh-min-nan:I-ha̍k

Naturwissenschaft

Naturwissenschaften sind Wissenschaften, die sich mit der unbelebten und belebten Natur befassen, diese zu beschreiben und zu erklären versuchen. Die traditionellen Gebiete der Naturwissenschaften – Physik, Chemie und Biologie – prägen auch heute noch nachhaltig das verbreitete Bild der Naturwissenschaften. In der Gegenwart wird der Begriff Naturwissenschaften jedoch deutlich weiter gezogen. Ein Beispiel für eine Erweiterung ist die Astronomie, die sich von ihrer historischen Rolle als Astrologie zu einer modernen Naturwissenschaft entwickelt hat. Eine systematische Zusammenstellung der modernen Auffassung findet sich im Artikel Wissenschaft.

Einordnung als Wissenschaft

Die Naturwissenschaften stehen nach traditioneller Auffassung den Geisteswissenschaften gegenüber. Allerdings ist diese ausschließliche Zweiteilung der Wissenschaften in zwei große Kategorien heute weitgehend nicht mehr begriffliche Grundlage: Als prominentestes Beispiel für eine Wissenschaft, die weder als Natur- noch als Geisteswissenschaft einzuordnen ist, gilt die Mathematik, die den Strukturwissenschaften zugeordnet wird.

Entwicklung

Zu den Naturwissenschaften wurden historisch zunächst nur die Wissenschaften gezählt, die sich mit den materiellen Dingen der unbelebten Natur beschäftigen. Die Ansicht, was materiell (physisch) zu erklären sei, und was metaphysich, also jenseits der materiellen Phänome liegend und damit der materiellen Erklärung nicht zugänglich sei, unterliegt einem beständigen Wandel. Auch die Erweiterung auf neue Wissenschaftsgebiete gehört zu den Aspekten dieser Entwicklung. Ein zentrales Thema für die Naturwissenschaften war und ist die Frage nach der objektiven Erkenntnis, also einer Erkenntnis, deren Gültigkeit über das erkennende Subjekt hinausgeht und Allgemeingültigkeit erlangt.

Prinzipien der Naturwissenschaften

Heute definieren sich die Naturwissenschaften über ihre Methoden und den Wissenschaftsprozess. Es werden Hypothesen gebildet und systematische Experimente durchgeführt, um diese Hypothesen zu überprüfen. Die Hypothesen werden möglichst präzise formuliert, was in der Praxis heißt, dass die Hypothese als mathematisches Modell formuliert wird. "Mathematisches Modell" darf hierbei nicht zu eng verstanden werden, denn neben der klassischen Differentialgleichung, können solche Modelle statistische Natur haben und entsprechend formuliert werden, oder es kann sich um Abläufe handeln, die als Graphen dargestellt werden. Die Hypothese (= Modell) muss kausal und nachprüfbar sein. Die Hypothese sollte bekannte Phänomene erklären und, idealer Weise, neue Phänomene vorhersagen oder mehr Phänomene erklären als die bekannten Modelle. Ist die Hypothese erfolgreich ("sie bewährt sich") wird ihr im Laufe der Zeit immer mehr Vertrauen entgegengebracht. Bewährte Hypothesen werden oft auch als Theorie bezeichnet. Theorien, die lange Zeit und in verschiedenen Gebieten ihre Tests immer wieder bestanden haben, werden auch Naturgesetz genannt. Häufig haben sogenannte Naturgesetze aber weitere Attribute, die wissenschaftstheoretisch nur schwierig exakt zu fassen sind. Zu diesen gehören Einfachheit, großer Geltungsbereich, elegante mathematische Formulierung und hoher Erklärungswert. Erklärungswert heißt, dass die Theorie möglichst wenig freie Parameter enthält, die erst durch Messungen und Experimente bestimmt werden müssen. Als Beispiele für weithin anerkannte Naturgesetze können der Energieerhaltungssatz und die Relativitätstheorie angeführt werden. Dagegen würde man das eigentlich sehr erfolgreiche Standardmodell der Elementarteilchenphysik noch nicht als "Naturgesetz" bezeichnen, denn es mangelt ihm an Erklärungswert, da es mindestens 19 freie Parameter hat, die durch Messung und Experiment bestimmt werden müssen. Der naturwissenschaftliche Prozess benötigt zu seiner Funktion weitere Spielregeln. Dazu gehören Veröffentlichung in etablierten wissenschaftlichen Zeitschriften, Respekt vor dem Wissenschaftler ohne Vorurteile, genaue Dokumentation der Versuchs- und Messbedingungen, sorgfältige Fehleranalyse und Freiheit der Information. Angesehene wissenschaftliche Zeitschriften unterhalten kompetente Stäbe von Gutachtern, die dafür sorgen, dass die Veröffentlichungen bestimmte Qualitätsmerkmale erfüllen (Neuigkeit, Fehlerfreiheit, Sorgfalt, korrekte und vollständige Zitate etc.). Die Gutachter sind selbst aktive Wissenschaftler, was eine selbstregulierende Fairness garantiert. Dieser Teilprozess heißt "Peer Review".

Die drei klassischen Naturwissenschaften Physik – Chemie – Biologie

- Physik: Die Physik (griechisch φυσική, physike „die Natürliche“) ist die am meisten grundlegende der Naturwissenschaften. Sie beschreibt elementare Gebiete der Natur und deren Zusammenhänge, zum Beispiel Kräfte und die Bewegung von Körpern, aber auch komplexe Zusammenhänge wie die Dynamik von Raum und Zeit oder den Atombau.
- Chemie: Die Chemie (von arabisch al-kimiya', dieses von griechisch χημεία, chemeia) ist die Lehre von den Elementen. Sie beschreibt deren Eigenschaften, Verhalten und ihre Veränderung. Zu einer tiefergehenden Erklärung dieser Vorgänge greift sie auf die Physik zurück.
- Biologie: Die Biologie (griech. βίος, bíos Leben und λόγος, lógos Lehre) befasst sich mit lebenden Organismen, angefangen bei den kleinsten Organismen wie Bakterien bis hin zum Menschen. Sie baut dabei einerseits auf Erkenntnisse der Chemie auf und beschreibt und erklärt die stofflichen Vorgänge in lebenden Organismen. Andererseits formuliert sie übergreifende Gesetze über die Entwicklung, die Lebensweise und Fortpflanzung und andere Vorgänge und Erscheinungen.

Heutige Auffassung, exakte Wissenschaften, Science

Der oben beschriebene Prozess wird auch in anderen Wissenschaftsgebieten angewendet, die nicht zu den klassischen Naturwissenschaften zählen oder zu den Naturwissenschaften aus der erweiterten Aufstellung im Artikel Wissenschaft zählen. Diese erhalten im angelsächsischen üblicherweise den Zusatz "Science". Eine Eins-zu-Eins-Übersetzung ins Deutsche ist nicht möglich, nahe kommt vielleicht der Begriff der "Exakten Wissenschaft". Als Beispiel sei "Cognitive Science" genannt, ein Teilgebiet der Psychologie, welches mit naturwissenschaftlichen Methoden arbeitet.

Anmerkungen

Der Zugang zur Information ist heute leichter, aber auch erheblich unübersichtlicher als zu früheren Zeiten. Insbesondere das Internet hat hier zu einem enormen Informationsschub geführt. Freiheit und leichter Zugang zu Information können schnell zu Verwirrung und Desinformation führen. Das Verständnis des naturwissenschaftlichen Prozesses gibt hier eine Hilfestellung, der eine Wertung der präsentierten Information ermöglicht. Sind Erfordernisse des beschriebenen Prozesses verletzt, darf man der präsentierten Information nicht die Qualität einer naturwissenschaftlichen Tatsache oder Theorie zumessen. Um Missverständnissen gleich vorzubeugen, sei gesagt, dass es natürlich viele wertvolle und nützliche Informationen gibt, die nicht naturwissenschaftlich begründet sind. Kritiker des naturwissenschaftlichen Prozesses führen häufig die Machtstrukturen und Interessenkonflikte im realen Leben an, die wesentlichen Einfluss auf den Gang der Wissenschaft nehmen. Die sachfremden Einflüsse führen zu Umwegen und Verzögerungen, die zusammen mit dem sprunghaften und unberechenbaren (kreativen) Prozess der Hypothesenfindung zu einer starken chaotischen Komponente in der Weiterentwicklung des Wissens führen. Dies führt Kuhn zu seiner These eines sprunghaften Fortgangs des Erkenntnisgewinns. Ein solcher Sprung ist jeweils mit einem Paradigmenwechsel verbunden, der die Interpretation großer Teile der Naturwissenschaft verändert.

Zitate

"Der Beginn aller Wissenschaften ist das Erstaunen, dass die Dinge sind, wie sie sind." Aristoteles "Das Ziel der Wissenschaft ist es immer gewesen, die Komplexität der Welt auf simple Regeln zu reduzieren." Benoit Mandelbrot "Die naturwissenschaftliche Frage ist die logische Hypothese, welche von einem bekannten Gesetz durch Analogie und Induction weiterschreitet; die Antwort darauf gibt das Experiment, welches in der Frage selbst vorgeschrieben liegt. ... Die Naturforschung setzt also Kenntnis der Thatsachen, logisches Denken und Material voraus; diese drei, in methodischer Verknüpfung, erzeugen die Naturwissenschaft". Rudolf Virchow "Jeder Fortschritt, den eine Kirche in dem Aufbau ihrer Dogmen macht, führt zu einer ... Bändigung des freien Geistes; jedes neue Dogma ... verengt den Kreis des freien Denkens ... Die Naturwissenschaft umgekehrt befreit mit jedem Schritte ihrer Entwickelung ... Sie gestattet ... dem Einzelnen in vollem Maße wahr zu sein". Rudolf Virchow

Literatur

Monographien:
- Karl Popper: Logik der Forschung, Mohr Siebeck, 2005, ISBN 316148410X
- Karl Popper: Objektive Erkenntnis, Hoffmann und Campe 1998, ISBN 3455103065
- Thomas S. Kuhn: Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen, Suhrkamp, Frankfurt/M. 2003, (stw; Bd. 25) ISBN 3-518-27625-5 :Kuhns Thema ist der Prozess, in dem wissenschaftliche Erkenntnisse erzielt werden. Fortschritt in der Wissenschaft - das ist seine These - vollzieht sich nicht durch kontinuierliche Veränderung, sondern durch revolutionäre Prozesse. Dabei beschreibt der Begriff der wissenschaftlichen Revolution den Vorgang, bei dem bestehende Erklärungsmodelle, an denen und mit denen die wissenschaftliche Welt bis dahin gearbeitet hat, abgelöst und durch andere ersetzt werden: es findet ein Paradigmenwechsel statt.
- Wolfgang Kullmann: Aristoteles und die moderne Wissenschaft, Steiner, Stuttgart 2001, ISBN 3-515-06620-9
- Peter Mittelstädt u.a. (Hrsg.): Was sind und warum gelten Naturgesetze?, Klostermann, Frankfurt/M. 2000, (Philosophia naturalis; Bd. 37,2) ISBN 3-465-03118-0
- Gregor Markl: Geisteswissenschaften und Naturwissenschaften - Verbündete, nicht Kontrahenten, in: Florian Keisinger u.a. (Hrsg.): Wozu Geisteswissenschaften? Kontroverse Argumente für eine überfällige Debatte, Campus Verl., Frankfurt/M. 2003, ISBN 3-593-37336-X
- Erwin Schrödinger: Was ist ein Naturgesetz? Beiträge zum naturwissenschaftlichen Weltbild, Oldenbourg, München 1997, ISBN 3-486-46275-X (Scientia Nova) Zeitschriften:
- Philosophia naturalis. Archiv für Naturphilosophie und die philosophischen Grenzgebiete der exakten Wissenschaften und Wissenschaftsgeschichte, Klostermann, Frankfurt/M. 1. (1950/52) ff.

Siehe auch

In den Wikibooks gibt es ein Buch zum naturwissenschaftlichen Weltbild:
- Wissenschaft
- Wissenschaftssoziologie
- Natur
- Experiment
- Sozialwissenschaften

Weblinks

- [http://www.wissen-news.de Naturwissenschaft-Newsblog (dt.)]
- [http://www.wissenschaft24.info/themen.php4 Naturwissenschafts-Newsticker (dt.)]
- [http://www.lsw.uni-heidelberg.de/users/amueller/wissen.html Private Website zur wissenschaftlichen Methode]
- [http://www.physik-lexikon.de Physikforum] Kategorie:Wissenschaftstheorie ja:自然科学 ko:자연과학 th:วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

Forschung

Als Forschung wird die systematische, oft auch die zufällige Suche nach neuen Erkenntnissen bezeichnet. Forschung wird in der Regel in wissenschaftlichen Disziplinen betrieben. Die Forschung trägt zur Erweiterung unseres Wissens bei und stützt sich dabei auf Altbekanntes oder versucht, die bisherigen Systeme, Regeln, Theorien zu widerlegen und ein neues Verständnis von den Phänomenen in unserer Umwelt zu erlangen. Ein bekanntes Beispiel ist die Relativitätstheorie von Einstein, die die bisherige Erklärung der Gravitation erweiterte. Die bisherige Erklärung

F = m \cdot a

beschreibt nur einen Extremfall in der speziellen Relativitätstheorie, nämlich wenn man Beschleunigungen weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit betrachtet. Ebenso hat schon die Newtonsche Gravitationslehre die bisherige Erklärung von Aristoteles, wonach alle Körper sich bewegen, weil sie durch jemanden angestoßen wurden, erweitert und nicht völlig widerlegt. Forschung wird im Allgemeinen unterschieden in:
- Grundlagenforschung ("reine" Forschung), die - ggf. vorgeblich - ohne einen bestimmten Zwang und Zweck forscht, meist nur an Universitäten, in Deutschland darüber hinaus insbesondere die gemeinnützige Forschungsorganisation Max-Planck-Gesellschaft e.V. (MPG) sowie die Institute der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF).
- Angewandte Forschung (auch Zweckforschung), die ein bestimmtes, oft technisches Problem lösen will. Sie hat häufig eine wirtschaftliche Anwendung im Auge und findet sowohl an Universitäten als auch in der freien Wirtschaft, in Deutschland darüber hinaus insbesondere an den Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft, statt. Im engeren Sinne werden hierbei noch Verfahrens- und Erzeugnisforschung getrennt betrachtet.

Siehe auch

- Liste der Fachgebiete, Wissenschaft, Wissenschaftler
- Forscher, Nachwuchsforscher, Forschungsfreiheit
- Wissenschaftssoziologie, Open Access
- Wissenschaftsforschung, Ressortforschung, Forschungsinstitute in Deutschland
- Objektivität der Forschung, Konjunkturforschung

Weblinks

- http://bdw.wissenschaft.de/ - Bild der Wissenschaft
- http://www.spektrum.de/ - Spektrum der Wissenschaft
- http://forschungsportal.net/ - Forschungsportal - Suchmaschine zu wissenschaftlichen Inhalten des deutschen Bundesministeriums für Bildung und Forschung
- http://www.produktionsforschung.de/ - Produktionsforschung
- http://www.sciencemag.org/ - Science Magazine (englisch) Kategorie:Wissenschaftspraxis ja:研究

Kreislauf

Ein Kreislauf (oft auch mit dem Fremdwort Zyklus umschrieben) beschreibt eine Kette von Ereignissen bei denen Anfangs- und Endzustand identisch sind, bzw. kein Start- und Endzustand festlegbar ist. Der Begriff Zirkulation wurde von Philipp von Zesen durch den Ausdruck Kreislauf eingedeutscht. Beispiele für Kreisläufe:
- Blutkreislauf
- Wirtschaftskreislauf (Geldkreislauf, Warenkreislauf)
- Kreislauf der Gesteine
- Wasserkreislauf
- Stickstoffkreislauf
- Atmosphärische Zirkulation Siehe auch: Zyklus, Zirkulation

Hydrologie

Die Hydrologie (v. griech. hydros „Wasser“ und logos „Lehre“) ist die Wissenschaft vom Wasser, seiner räumlichen und zeitlichen Verteilung in der Erdatmosphäre und auf wie unter der Erdoberfläche, sowie den damit zusammenhängenden biologischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften und Wirkungen des Wassers. Sie widmet sich den Zusammenhängen und Wechselwirkungen der unterschiedlichen Erscheinungsformen des Wassers, seinem Kreislauf, seiner Verteilung auf der Landoberfläche und deren Veränderungen durch anthropogene Beeinflussung.

Untergliederung und Einordnung in den Wissenschaftskanon

Die klassische Gliederung unterscheidet zwischen Ozeanologie (Hydrologie der Meere), Gewässerkunde (Hydrologie des Festlands), Limnologie (Gewässerkunde), darin enthalten die Potamologie (Fließgewässerkunde), sowie Hydrometrie (hydrologisches Messwesen). Verwandte Fachgebiete sind die Hydrogeologie, die sich vorrangig mit dem unterirdischen Wasser und den geochemischen Wechselwirkungen mit Gesteinen befasst, die Wasserchemie, die Atmosphärenphysik, die Meteorologie, die Glaziologie als Wissenschaft, die sich der Entstehung, den Formen, der Wirkung und der Verbreitung des Eises auf der festen Erde annimmt, die Sedimentologie mit dem Spezialgebiet der Alluviologie (Geschiebekunde), die Pedologie und die Geologie als einer der Grunddisziplinen der Geowissenschaften, die Geographie sowie die Hydromorphologie. An die Stelle der klassischen Gliederung der Hydrologie tritt zunehmend eine von den Methoden und Zielsetzungen ausgehende Gliederung: physikalische theoretische Hydrologie, angewandte Hydrologie, Ingenieurhydrologie und regionale Hydrologie. Dabei umfasst die Hydrologie sowohl natur- als auch ingenieurswissenschaftliche Komponenten.

Aufgaben der Hydrologie

Die Hauptarbeitsgebiete der Hydrologie sind das Beobachten und Messen hydrologischer Prozesse, die systematische Analyse der hydrologischen Erscheinungen als Grundlage für die Entwicklung und Erweiterung von Theorien und Verfahren sowie die Anwendung dieser Theorien und Verfahren zur Lösung vielfältiger praktischer Aufgaben. Zu den praktischen Aufgaben der Hydrologie gehören das Management oberirdischer Gewässer (Flüsse, Seen, Talsperren) im Zusammenhang mit Wasserversorgung, Wasserkraftgewinnung, öffentliche Nutzung der Gewässer (z. B. für Freizeitaktivitäten) und der Hochwasserschutz.

Hydrologisches Artikelfeld

Wortfeld
- Wassermengen
- Wasserkreislauf
- Wasserbilanz
- Eigenschaften des Wassers
- Chemische Eigenschaften
- Physikalische Eigenschaften
- Wasserhaushalt
- Niederschlag
- Verdunstung
- Abfluss
- Speicherung
- Hydromorphologie
- oberirdische Gewässer
- Bäche
- Flüsse
- Seen
- Die unterirdischen Gewässer
- ungesättigte Bodenzone
- Grundwasser
- Durchfluss
- Hochwasser
- Niedrigwasser
- Pegel
- Wasserversorgung
- Trinkwasser
- Nutzwasser
- Brunnenbau
- Wasserverteilungssystem
- Wasserreinhaltung
- Abwasser
- Kanalisation
- Kläranlage

Literatur

- Baumgartner & Liebscher: Allgemeine Hydrologie - Quantitative Hydrologie. (Lehrbuch der Hydrologie, Bd. 1) 2. Auflage 1996.
- Dyck: Angewandte Hydrologie. 1976.
- Dyck & Peschke: Grundlagen der Hydrologie. 3. Auflage, 1995.
- Hellmann: Qualitative Hydrologie. (Lehrbuch der Hydrologie, Bd. 2) 1999.
- Maniak: Hydrologie und Wasserwissenschaft. 2. Auflage, 1992.

Siehe auch

- Hydraulik
- Wasserwirtschaft

Weblinks

- [http://www.hydroskript.de/ Ausführliches Hydrologie-Onlineskript der TU Braunschweig mit Download-Möglichkeit]
- [http://www.bafg.de/ Bundesanstalt für Gewässerkunde Koblenz]
- [http://www.hydrology.uni-freiburg.de// Institut für Hydrologie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i. Br.]
- [http://www.hydrology.ruhr-uni-bochum.de/index.html?D/WebLinks/links.htm Hydrologie-Links]
- [http://barentssee.lfi.rwth-aachen.de/hydrology/ Lernraum für Otto-Normalverbraucher zum Thema Hydrologie am Lehr-und Forschungsgebiet Ingenieurhydrologie der RWTH Aachen]
- [http://studiengang-wasser.de/ Studiengang "Water Science" an der Universität Duisburg-Essen]
- [http://www.lfi.rwth-aachen.de/index.php?url=http://www.lfi.rwth-aachen.de/elearning/lectures/ Web Lectures Hydrologie & Wasserwirtschaft am Lehr-und Forschungsgebiet Ingenieurhydrologie der RWTH Aachen] ! Kategorie:Wasser ja:水文学

Kulturtechnik

Die klassischen Kulturtechniken

Im engeren Sinne handelt es sich bei Kulturtechniken um eine "Sammelbezeichnung für Lesen, Schreiben und elementares Rechnen. Dies sind die drei traditionellen Kulturtechniken bei denen man sich weitgehend auf die "Kultur" konzentriert.

Weitere Kulturtechniken

Mit der späteren Erweiterung des Natur- und Kulturbegriffs (während der Aufklärungszeit und dann ganz besonders im 19. und 20. Jahrhundert) werden heute zunehmend auch andere menschliche Tätigkeiten und Technologien allgemein als Kulturtechnik bezeichnet oder verstanden - bis dahin wurde in diesem Sinne mehr von Kunst gesprochen:
- Feuermachen, Jagd, Sammeln, Verteidigung und Kriegskunst
- Lesen und Schreiben, Sprache, Literatur und andere Künste, Musik, Theater, Tanz
- Rechnen und Mathematik, Buchhaltung, ¨Statistik, Kalender und die Zeitrechnung, Zeitmessung
- Papierherstellung und Buchdruck, Bibliothek, Archiv, Museum, das Bewahren, Schützen, Konservieren, Erschließen vom Wissen und anderem Kulturgut (siehe auch: Informationskompetenz)
- Bekleidung, Textil und Mode, Schuhe, Haartracht, Schmuck, Körperpflege, Maske, Tätowierung, Körperbemalung
- Nahrungsmittelbeschaffung, Zubereitung, Konservierung, Kochkunst, Tischsitten
- Hygiene, Krankenpflege, Medizin, Fürsorge, Vorbeugung, Schutz - aber auch die Bestattung und Grabpflege
- Bauen und Wohnen, Ingenieurwissenschaften, Chemie, Physik, Heizung, Lüftung, Beleuchtung
- Kommunikation - schriftlich oder telefonisch, Radio, TV, Web (siehe auch: Medienkompetenz)
- Elektronische Datenverarbeitung (EDV) und Informatiktechnologie (IT) Es treffen durch die technologische Entwicklung ständig neue Kulturtechniken hinzu. Diese zu beherrschen ist ein wichtiger Bestandteil der schulischen Bildung. In der Denkschrift "Zukunft der Bildung - Schule der Zukunft" heißt es: "Die Beherrschung moderner Informations- und Kommunikationstechnologien wird zu einer basalen Kulturtechnik werden, deren Stellenwert dem Lesen und Schreiben gleichkommt."[1]

Kulturtechnik - Technik der Kultivierung

Als Kultivierung bezeichnet man im biologischem Sinne die Schaffung und Aufrechterhaltung von Bedingungen, die ein optimales Wachstum von bestimmten Organismen gewährleisten.
- Agrikultur = Ackerbau, Weide, Waldrodung, urbar machen, Melioration, Gartenbau, Obstbau, Weinbau, Gemüsebau, usw.
- Forstkultur = wirtschaftlich genutzte, von Menschen angelegete Wälder, hauptsächlich für die Holzwirtschaft, aber auch für Jagd oder Landschaftsschutz, Schutz vor Erosion, Lawinen, als Schutz der Trinkwasserquellen usw.
- Bewässerungskultur = künstlich bewässerte Felder und Wiesen
- Aquakultur = Im Wasser (Wasserbecken oder Käfigen im freien Gewässern, auch in Teichen und Bassins), draußen oder drinnen gehaltene Tiere oder Pflanzen für menschliche Nutzung, Algen, Muscheln, Fische, Frösche, Krebse, Alligatoren usw.
- Siedlungskultur = menschliche Besiedlung einer Landschaft, städtisch (Urbanisation) oder ländlich.

Studiengang Kulturtechnik

Der Studiengang Kulturtechnik bildet den Kulturingenieur aus. Es gibt dieses Hochschulstudium an technischen Universitäten, in der Schweiz an der ETH Zürich in Österreich an der Universität für Bodenkultur Wien und in Deutschland an der [http://www.auf.uni-rostock.de/uiw Universität Rostock].

Literatur

- [1]Bildungskommission NRW (1995): "Zukunft der Bildung - Schule der Zukunft", o.O.

Weblinks

- [http://www.medienpraktisch.de/amedienp/mp4-99/4-99wagn.htm Kulturtechnik Multimedia] Kategorie:Kultur Kategorie:Leseförderung Kategorie:Ethnologie Kategorie:Anthropologie

Motorenbau

„Es kommt der Moment, wo man aufhören muß, den Motor hochzudrehen und den Gang einzulegen.“ David J. Mahony Motorenbau ist die Entwicklung und der Bau von Aggregaten zum Antrieb für Arbeitsmaschinen, Fahr- und Flugzeugen. Aus technischer Sicht ist er eine Sparte des Maschinenbaus, aus wirtschaftlicher gehört er zur Metall- oder Maschinen-Industrie.

Einleitung

Spontan denkt man bei "Motorenbau" an die leistungsfähigen Motoren für die Auto-Industrie. Doch das Thema "Motoren" ist so vielfältig wie wenige Sparten der Technik. So fordert etwa die Miniaturisierung von Aggregaten in sehr kleinen Maschinen oder für Steuerungsgeräte vom Konstrukteur viel an Wissen und Ingenieurskunst. Aus historischer Sicht stand die Dampfmaschine am Beginn, u.a. als Kessel-, Drei- und Vierzylinder-Maschine. Keine andere Erfindung hat in Europa größere Veränderungen bewirkt: industrielle Revolution und ihre wirtschaftlichen Folgen, die soziale Frage, die Entwicklung neuer Parteien usw. Man schreibt sie James Watt zu (1778), doch schon 1712 war Thomas Newcomen erfolgreich. 1678 soll es bereits ein Dampfauto für den Kaiser von China gegeben haben (Ferdinand Verbiest) und um 100 Herons Dampfturbine zum Öffnen großer Tore.

Anforderungen an Motoren

Motoren und andere Kraftmaschinen wandeln chemische, elektrische oder thermische Energie in mechanische Energie (Arbeit) um. Sie sollen aus moderner Sicht # einen hohen Wirkungsgrad besitzen - d.h. den Kraftstoff optimal und daher bei geringem Verbrauch ausnutzen, # wenig Emissionen verursachen oder zumindestens wenig Schadstoffe ausstoßen, # eine möglichst hohe Leistung bei geringem Gewicht entwickeln, # hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer aufweisen # und je nach Anwendung weitere spezielle Eigenschaften besitzen. Zu Beginn des Motorenbaues stand - praktisch bei jeder der 4-5 Grundprinzipien - die Erzielung der nötigen Leistung. So entstanden in Fabriken große, robuste Dampfmaschinen, die oft 100 Jahre in Verwendung standen, in Einzelfällen sogar noch bis heute. Andererseits hat fehlende Motorleistung viele Entwicklungen stark behindert - etwa die ersten Motorflüge. Andernfalls hätte vermutlich schon Wilhelm Kress - einige Jahre vor den Wrights - den ersten Motorflug geschafft. Die wichtigsten Kenngrößen von Motoren sind neben der Leistung (Eingangs- oder Ausgangsleistung) noch die Masse, bei Triebwerken der Schub, die Drehgeschwindigkeit und der Wirkungsgrad.
Aufgabe des Motorenbaues ist es nun, diese Größen in ein für den jeweiligen Zweck günstiges Verhältnis zu bringen. Dies erfolgt beispielsweise im heutigen Autobau vor allem durch Optimierung des Verbrennungsvorgangs.

Arten von Motoren

Die am häufigsten eingesetzte Art von Motoren ist der Elektromotor. Antriebe der verschiedensten Größe und Leistung finden sich in praktisch allen Aggregaten - von miniaturisierten Servo- und Schrittmotoren über Geräte für Haushalt, Büro, Klima und Auto bis zu industriellen Großmaschinen. Die Weiterentwicklung findet hier weniger im Motorbau selbst als in der Optimierung seiner Anwendungen statt. Zu Beginn der Industrialisierung war die Dampfmaschine vorherrschend. Mit der Erfindung des Automobils zu Ende des 19. Jahrhunderts wurden im Maschinenbau vielfach auch Verbrennungsmotoren eingesetzt. Sie wandeln in thermodynamischen Zyklen die Energie fossiler Brennstoffe zu mechanischer Arbeit um. Meist wird die Expansion der Verbrennungsgase ("Explosion") in eine Hubbewegung und diese in eine Rotation umgesetzt, welche ihrerseits die Kraft für den Antrieb liefert.
Der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren ist generell schlechter als der anderer Motorenprinzipien. Daher stecken in ihnen trotz 150 Jahre Entwicklungsarbeit noch zahlreiche Möglichkeiten der Verbesserung (Bauart, Kraftstoff, Steuerung usw. (siehe Schlusskapitel). Durch viele andere Prinzipien von Motoren wird künftig auch im Straßenverkehr mit einem zunehmenden Wechsel der Energiequellen zu rechnen sein, vor allem um die Emission (Umwelt) zu reduzieren. Hoffnungsträger sind neben dem Elektroauto vor allem der Hybridantrieb, die Nutzung der Bremsenergie und die Brennstoffzelle. An letzterer arbeitet man freilich seit über 100 Jahren, um zur Serienreife zu kommen.

Verbrennungsmotoren

Diese Motorengruppe ist die allgemein am besten bekannte, insbesondere als Benzin- und Dieselmotor. Sie macht den Großteil der Fahrzeug-Antriebe aus (Auto und LKW, Diesellok, Panzer etc., kleinere Flugzeuge und Motorsegler, Flug- und Motorboote, Yachten, Rasenmäher und viele weitere. Verbrennungsmotoren erhalten die Energie, ähnlich den (unten angeführten) Gas- und Dampfturbinen, aus der Verbrennung meist flüssiger Treibstoffe zu heißen Gasen. Die Betriebstemperaturen liegen allerdings viel tiefer, was einen schlechteren Wirkungsgrad bedeutet, und damit starke Umweltverschmutzung und einen Drittel Anteil am Treibhauseffekt ausmacht. Andererseits ist eine geringere Motortemperatur ein kleiner Vorteil für Produktionskosten, Gewicht und Betriebssicherheit. Als Kolbenmaschinen (siehe auch Kraftmaschine) werden sie unterteilt in:
- Hubkolbenmotoren - welche die Volumenänderung eines Gases (de facto einer Art Explosion) in eine Drehbewegung umsetzen, und
- Kreiskolbenmotoren: hier git es keine Zylinderkolben mit Hin-Her-Bewegung, sondern eine "umkehrfreie Bewegung" im sog- Kreiskolben (auf einer Exzenterwelle in einem Trochoidgehäuse kreisend). Zu ersteren zählen die bekannten Bauarten von
- Zweitaktmotor - vor allem für Mopeds, dem früheren DKW und, noch wohlbekannt, dem "Trabi". Im Autobau hat er aber weitgehend dem
- Ottomotor Platz gemacht, dem klassischen Viertaktmotor.
- Dieselmotor, sowie Varianten als
- Dampfmotor und Druckluftmotor, zu zweiteren der
- Wankelmotor. Er war 1957 bis ca. 1980 ein Paradestück