Mechanik
Impuls und Drehimpuls sind die Basismengen der Mechanik. Diese Grössen gehören zu den grundlegenden Operatoren der Quantenmechanik und der Energie-Impulstensor bildet die Quelle für die Metrik von Raum und Zeit (allgemeine Relativitätstheorie). Die Systemphysik geht von diesen (vektorwertigen) Mengen aus und entwickelt dann die Theorie nach dem allgemeinen Schema (Bilanz, konstitutive Gesetze und Rolle der Energie). Formuliert man die Impulsbilanz lokal, kompensieren leitungsartige und konvektive Impulsströme sowie Impujlsquellen die lokale Änderungsrate. Diese verallgemeinerte, lokale Impulsbilanz liefert die zentrale Gleichung für die FE-Berechnungsmethode (Finite Elemente) und ist eine der Gleichungen für die CFD-Berechnungsmethode (Computational Fluid Dynamic). Leitungsartige Impulsströme kann man auch als Kraftfluss interpretieren.
Impulsstrom und Kraftfluss
Die Systemphysik macht mit ihrem klaren Aufbau die Struktur der Mechanik transparent und erleichtert das computergestützte Modellieren. Sie liefert aber auch die Basis für den Kraftfluss, einen bildhaften Begriff, der von den Konstrukteuren seit Jahrzehnten mit grossem Erfolg angewendet wird. Nachfolgend eine Liste mit Videos zu Impulsstrom und Kraftfluss
| Video | Erklärung |
| Kraft, Impuls und Impulsstrom | Anhand eines einfachen Versuchs auf der Luftkissenbahn wird gezeigt, wie man den Begriff Impulsstrom einführt, wie Kräfte definiert sind und wie man die Vorzeichenfrage löst. |
| Kraftfluss und Impulsstrom | Der Begriff Kraftfluss hilft dem Konstrukteur, dynamische Vorgänge statisch zu interpretieren und zu verstehen. |
| Impulsquelle und Impulsströme | Anhand von Kraftflussbildern wird die Belastung von Bauteilen erklärt. |
| Drehimpulsströme | Die Drehimpulquellen und Drehimpulsströme, die mit den Impulsströmen geometrisch verbunden sind, liefern eine zweite, umfassendere Betrachtung. |
| Kraftfluss | Ein älteres Video zu diesem Thema. |
| Impulsstrom | Wie führt man Impulsströme im Unterricht konsistent ein? |
| Torsion | Drehimpuls, der in seine eigene Bezugsrichtung fliesst, erzeugt Torsion. |
| Biegung | Drehimpuls, der quer zu seiner Bezugsrichtung fliesst, erzeugt Biegung. |
| Auto auf Brücke | Ein einführendes Beispiel zu Kraftfluss und Impulsstrom. |
| Physik der Brücke | Das Impulsstrombild zeigt, wo eine Brücke am stärksten belastet ist. |
| Presszange | Eine Anwendung aus der Statik mit Kräften und Impulsstrombildern. |
| Wasserstrahlschneiden | Ein Beispiel mit leitungsartigen und konvektiven Impulsströmen. |