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Anregungen für eine Facharbeit Mathematik

Schüler Gymnasium, 11. Klassenstufe

Tags: anregung, Facharbeit, Mathematik

 
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Moechtelern

Moechtelern

21:24 Uhr, 05.09.2016

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Einen wunderschönen guten Tag,
Mein Anliegen ist folgendes: Ich bin nun in der Q1(11) und muss mich nun entscheiden wo ich denn meine Facharbeit schreiben will. Für mich kämen dort Chemie, Sozialwissenschaften, Chemie und die Mathematik in Frage. Mein Mathematiklehrer sagte mir, dass in Mathematik das häufigste Problem die Erbringung der Eigenleistung sei, also es werde zu oft Wissen einfach repliziert. Bevor ich jedoch hierher kam habe ich natürlich selbst geschaut, was mir selbst denn einfallen würde:
-Black Scholes Gleichung
-Stokes Verschiebung
-Schrödingergleichung(zeitabhängig oder auch nicht)
-Polyedersatz->Topologie
-Modelle Wind->Windgang um Schulgebäude und wirkende Kräfte
-Chaostheorie
-Simulationen (klingt total interesssant, wird ja im Maschinenbau z. B. häufig verwendet
-Navier Stokes Gleichung
...Wie wohl schnell auffällt fällt mir im Moment keine Forschungsfrage ein und irgendwie auch den Praxisbezug zu schaffen (Mir ist bewusst, dass von Wettervorhersagen bis zu Simulationen überall Mathematik drinne steckt->überall im Prinzip)
Da es meine erste wissenschaftliche Arbeit sein wird frage ich nun sie um Rat:
1. Wie denken Sie könnte man den Praxisbezug schaffen und nicht nur replizieren was vorhanden ist?
2. Haben sie eventuell Tipps ? Sei es für mein Vorgehen an sich oder das Finden der Forschungsrage, Ich bin offen und kritikempfänglich :-) immer her damit
3. Haben sie evt. auch Themen (aktuelle) die sie mir empfehlen könnten? Wie bewerten sie meine ersten Ideen? Mich interessiert ihre Meinung als Außenstehender auch
Ich bin da leider noch relativ unentschlossen muss aber noch bis diesen Freitag das Fach wählen. Dafür bräuchte aber Prinzipiell eine Idee... Achso ja evt. auch wichtig: was mich auch noch interessiert: Naturwissenschaften (Bio mal außen vor :-)), Wirtschaft, angewandte Mathematik... Ich danke ihnen schon mal im voraus ;-)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Lord-Chemie

Lord-Chemie aktiv_icon

21:38 Uhr, 05.09.2016

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Sehr geehrter Moechtelern,

ich habe mir deine Nachricht druchgelesen und möchte gerne helfen. Zuerst möchte ich deinem Lehrer zustimmen, in Mathe werden in der Regel wirklich fast nur 4en vergeben, da die Eigenleiitung nahezu nicht nachweisbar ist. Somit kann ich dir nur herzlich empfehlen in Chemie zu schreiben. Als Themen kommen dabei viele in Frage, von der Schrödinger Gleichung bis zu komplexen biochemischen Zusammenhängen.

Ich hoffe ich konnte dir helfen bzw. dich überzeugen.

Mit freundlichen Grüßen,

Lord Chemie
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ledum

ledum aktiv_icon

23:06 Uhr, 05.09.2016

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Hallo
selbst Bachelorarbeiten in Mathematik erfinden keine neuen Sätze, es ist oft schon viel, eine Arbeit , die ein Mathematiker geschrieben hat, aufzudröseln und die fehlenden - weil für den Schreibenden selbstverständlichen Lücken zu füllen, so dass danach die Arbeit leichter verständlich wird.
Allerdings sind die meisten Themen, die du geschrieben hast ausser Chaos und Polyeder wohl kaum mit den Vorkenntnissen auf der Schule zu schaffen. Bespreche mit deinem Lehrer, ob es nicht eine sehr selbständige Leistung ist, sich z.B. mit Differentialgleichungen zu beschäftigen, Anwendungen zu Hauf in der Physik, und dabei vielleicht ein eigenes Programm zu schreiben, was Dgl numerisch löst.
bei den Polyedern: , die Projektionen auf die Kugel, und dabei sphärische Geometrie selbst zu erarbeiten. Ich denke auch in anderen Gebieten kann man in deinem Alter keine echte "Eigenleistung" erwarten.
Aber wenn du nicht etwas im wesentlichen umschreibst, sonden zeigst, dass du es wirklich verstanden hast, ist das eine tolle Leistung.
Komplexe Zahlen, und darin die ganzen komplexen Zahlen und die den Primzahlen entsprechenden zu bestimmen ist ein etwas kleineres, aber auch sehr schönes Thema.
ein anderes wo du vielleicht sogar was selbständiges tun kannst ist die mechanische "Herstellung von ebenen Kurven, trivialer Fall Kreis, danach Ellipse aber auch noch viele mehr, die die leute schon vor der Differentialrechnung erzeugen und diskutieren konnten, mit Tangenten und Krümmung.
Leistung ist dann auch Bau von einfachen Modellen.
Gruß ledum
Moechtelern

Moechtelern

19:06 Uhr, 06.09.2016

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Hallo,
vielen Dank schon mal für die Ideen und Anregungen, das ist was ich brauche. Ich habe heute noch einmal mit meinem Mathematiklehrer gesprochen und so wie Sie das hier genannt haben könnte das ganze auch sein. Ich werde mir die Tage noch mal explizit Themen suchen, ich bin dabei natürlich noch offen für weitere Ideen und bleibe natürlich noch offen. Ich möchte nämlich zu aller erst alle interessanten Ideen sammeln, evt. Verknüpfungen schaffen und würde sagen die Frage kann erstmal offen bleiben, verschiedene Antworten können ja noch mal helfen ;-)
Wie gesagt vielen lieben Dank nochmal :-)
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Femat

Femat aktiv_icon

10:22 Uhr, 08.09.2016

Antworten
Ich würde mich für ein Problem optischer Natur entscheiden. Im Zusammenhang von Architektur, Solarenergie, Steuerung von Spiegeln etc.
Also wo braucht man analytische Geometrie in der Praxis.
Frage beantwortet
Moechtelern

Moechtelern

19:38 Uhr, 17.09.2016

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Vielen Dank für Ihre Hilfe! Schließlich habe ich mich doch für das extrem interessante Banach-Tarski Paradoxon entschieden :-)Dazu muss ich Interviews führen ( Ich hoffe es machen einige mit ^^´ ) und die Frage soll in etwa sein, ob Mathematik ohne Naturwissenschaften nicht nur eine brotlose Kunst sei und ob das Paradoxon übertragbar ist auf die physische Welt. Die genaue Formulierung ist mir zwar noch nicht gelungen aber so in etwa habe ich mir das vorgestellt :-D)
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willyengland

willyengland aktiv_icon

22:11 Uhr, 17.09.2016

Antworten
Banach-Tarski-Paradoxon:
Interessant, kannte ich vorher noch gar nicht.

Verstehe ich das richtig, dass man die Teile so zerlegt, dass sie fraktalmäßig unendlich kompliziert sind, und darum die Volumenberechnung an ihre Grenzen stößt?

Und man kann zwar zeigen, das so etwas theoretisch möglich wäre, aber nicht, wie man es genau machen müsste?
Das wäre ja deine Übertragung in die physische Welt, sozusagen. Geht also nicht, wenn ich das richtig verstehe, aus zwei Gründen: 1. weil man keine unendlich komplizierten Gebilde real fertigen kann und 2. selbst wenn man es könnte, man hat keinen Plan, wie man es konkret machen muss.
Frage beantwortet
Moechtelern

Moechtelern

22:28 Uhr, 17.09.2016

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Jap, zumindest nach meinem ersten Verständnis,muss mich natürlich noch in die Tiefe arbeiten. Kann dir dazu das Video von Vsauce empfehlen! Aber es gibt Werke, die eben genau das versuchen, so in dem Video auch zu sehen bzw. hören. Das ganze dann differenziert zu betrachten und ein Fazit und einen Ausblick zu formulieren bietet sich dazu halt super an:-)
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ermanus

ermanus aktiv_icon

11:24 Uhr, 18.09.2016

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Hallo möchtelern,
Prof. Frank Loose in Tübingen hat das Banach-Tarski-Paradoxon
in seiner Vorlesung behandelt.
Hier der Link zu seinem Video:
http//timms.uni-tuebingen.de/Player/PlayerFlow/UT_20151112_002_ana3c_0001
Nach der Art seiner (vermutlich für Dich im Detail zu schwierigen) Vorlesung
scheint er ein sehr freundlicher, humorvoller Mann zu sein.
Vielleicht kannst Du Kontakt zu ihm aufnehmen?
Gruß ermanus
Moechtelern

Moechtelern

12:24 Uhr, 18.09.2016

Antworten
Hab mir die Vorlesung mal angeschaut :-D) ( ja einige Sachen habe ich nicht ganz verstanden xD)Ich werde ihn Anschreiben, er scheint wirklich nett zu sein und kennt sich mit der Thematik auch aus, vielen Dank! Ich muss nur irgendwie noch Physiker miteinbeziehen,hmm... Also der einzige der mir einfiel ist leider bereits tot, Bruno Augenstein vorallem wegen seinem Werk "Links between physics and Set theory" interessant aber nicht möglich. Gibt es evt. noch jemanden der etwa in die Richtung geht? Ich finde und kenne leider keinen... (Ich weiß nicht inwiefern ein Mathematischer Physiker sich dann noch explizit damit beschäftigt :[] wenn Herr Prof. Loose sich da auskennt, dann wäre das natürlich mega cool*kriech in Ecke und hoffe man hat nichts falsches gesagt* xD)
Mit freundlichen Grüßen,
möchtelern :-D)
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

17:40 Uhr, 19.09.2016

Antworten
Hallo
wenn du das wirklich musst (dein Mathelehrer hält ja Hochschullehrer gut beschäftigt!)
dann schreib einfach an irgendeinen prof der theoretischen oder Experimentalphysik der nächsten Uni, kann auch was weniger als ein Prof sein!. Warum man Paradoxi in Physik "anwenden" sollte seh ich nicht so ein. Sie zeigen doch nur, dass man mit der Anschauung vorsichtig sein muss? Warum reicht es nicht, dass es genug Mathematik gibt, die man in Physik benutzt? einige erst lange nachdem man sie in Mathe "brotlos" betrieben hat, aber das gilt nicht für Paradoxe!
Gruß ledum
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

18:00 Uhr, 19.09.2016

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Hallo Moechtelern,
was die Physiker anbetrifft, fragt man sich doch vielleicht:
Warum kauft sich ein kompetenter Physiker nicht eine goldene Kugel
und verdoppelt sie gemäß dem Beweis von Banach-Tarski?
Was ist es, das den Physiker daran hindert, der reichste Mensch
der Welt zu werden?
Gruß ermanus
Moechtelern

Moechtelern

20:25 Uhr, 19.09.2016

Antworten
Hallo ledum :-),
Ja, dass mag sein und Ich verstehe sehr gut was du meinst xD Über was könnte man denn im Bezug auf das Paradoxon wohl noch schreiben? Mir fällt leider auch nicht viel mehr ein... Das ist irgendwie noch die schwierigste Aufgabe, dass man eine gescheite schöne interessante Forschungsfrage formuliert kriegt...Das mit der Universität werde ich jetzt auch mal probieren :-)Danke übrigens an euch alle und das ihr mir alle so sehr zu helfen versucht :-D) Entschuldigt bitte wenn Ich anstrengend bin in der Ecke versteck* Ich will meine erste wissenschaftliche Arbeit einfach schön, interessant und einfach super machen :[]
Mit freundlichen Grüßen,
moechtelern
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

20:33 Uhr, 19.09.2016

Antworten
Hallo Moechtelern,
frag doch die Physiker, warum der mathematische Satz,
über den wir reden, nicht realisierbar ist. Das muss doch
in der Natur der Materie liegen, vielleicht an der Quantelung
oder was auch immer. Theoretische Physiker haben da doch ganz bestimmte
Vorstellungen. Vielleicht würde die Geschichte auch an der Heisenbergschen
Unschärfe-Relation scheitern ???? Frag die Physiker ruhig!!!
Gruß ermanus
Moechtelern

Moechtelern

20:55 Uhr, 19.09.2016

Antworten
Ok, ich werde es machen :-)*Mut zusammenfass* Ich probiere es mal, schreibe jemanden an und gebe euch dann Bescheid :-D) Natürlich ist die Frage noch offen und jeder der Will kann mitsprechen
Gruß moechtelern
Antwort
willyengland

willyengland aktiv_icon

22:24 Uhr, 19.09.2016

Antworten

Moooment!

Jetzt sind auf einmal die Physiker Schuld, dass es nicht geht?
Wenn ich das richtig verstehe, sind es doch die *Mathematiker*, die es nicht hinbekommen, genau zu sagen, wie man die Kugel zerlegen muss. Sie haben nur gesagt, dass es prinzipiell gehen müsste, aber nicht genau, wie.

Die Physiker würden das dann schon machen ...

;-)
Antwort
Roman-22

Roman-22

23:43 Uhr, 19.09.2016

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Aber natürlich sagt die Mathematik ganz genau, wie man die Kugel zerlegen muss/müsste.
Wenn die "Praktiker" (und da mein ich nicht speziell die Physiker) da das Problem haben, dass sie nicht unter die Plancksche Länge kommen, ist doch nicht die Mathematik schuld ;-)

Antwort
willyengland

willyengland aktiv_icon

07:45 Uhr, 20.09.2016

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Zumindest bei Wikipedia steht:
"Unmöglich hingegen ist ein konstruktiver Beweis im Sinne einer Handlungsanweisung, wie eine Kugel tatsächlich in sechs Teile zu zerschneiden ist, um diese in zwei Kugeln gleichen Volumens zusammensetzen zu können."

de.wikipedia.org/wiki/Banach-Tarski-Paradoxon


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Roman-22

Roman-22

08:11 Uhr, 20.09.2016

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Weil eine solche Handlungsanweisung die Bildung fraktaler Strukturen, infinitesimal kleiner Längen, erfordert, woran der Praktikter zwangsläufig scheitern muss.
Antwort
willyengland

willyengland aktiv_icon

09:16 Uhr, 20.09.2016

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Für mich klingt der Satz anders.
Wie dem auch sei, das wäre auf jeden Fall eine gute Frage für den Professor. :-)
Antwort
Roman-22

Roman-22

10:34 Uhr, 20.09.2016

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Eine vereinfachte aber recht nette veranschaulichende Darstellung findest du in dem schon weiter oben erwähnten Video www.youtube.com/watch?v=s86-Z-CbaHA
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