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Interaktive Akustik-Apps zur Veranschaulichung akustischer Phänomene in der Lehre

* Presenting author
Day / Time: 20.03.2019, 14:40-15:00
Room: Saal 8
Typ: Regulärer Vortrag
Abstract: In der Vorlesung oder im Schulunterricht können physikalische Effekte und die dahinterstehende Theorie anschaulich anhand von Experimenten verdeutlicht werden. Der Aufbau von Versuchen ist jedoch oft sehr zeitaufwendig und mit der Anschaffung von teuren Messgeräten verbunden. Zusätzlich können spezielle Laborbedingungen für das Gelingen eines Experiments notwendig sein. Der Einsatz von Simulations-Apps hingegen umgeht diese Probleme und ermöglicht es, Effekte der Akustik und Strukturdynamik ohne großen Aufwand in einem „virtuellen Experiment“ zu demonstrieren. Dazu bietet der Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme der TU München zahlreiche Simulations-Apps an, die frei zugänglich und einfach über den Webbrowser aufrufbar sind. Die physikalischen Problemstellungen werden dabei im Hintergrund auf Basis der Finite Elemente Methode (FEM) mithilfe von COMSOL Multiphysics ® berechnet und die Ergebnisse werden dann online im Webbrowser dargestellt. Der Nutzer hat dabei die Möglichkeit, die Geometrie und die zugrunde liegenden Berechnungsparameter interaktiv zu verändern und die Ergebnisse in verschiedenen Darstellungsformen zu visualisieren. Dadurch werden die akustischen Phänomene sichtbar und erlebbar gemacht und das interaktive Konzept trägt zu einem besseren Verständnis und zu einer lebhaften Lernumgebung bei. In diesem Beitrag wird zunächst das Konzept des App-Servers erklärt und anschließend anhand konkreter Beispiele die Einsatzmöglichkeiten der Apps in der Lehre der Akustik aufgezeigt.