Studientag Physik 2016

Schüler/innen des Fürst-Johann-Moritz-Gymnasiums erleben Maschinenbau an der Universität Siegen hautnah

Am Donnerstag, 18. Februar 2016, absolvierten die Grund- und Leistungskurse Physik ihren jährlichen Physikstudientag – diesmal an der Universität Siegen. Etwa 80 Schüler/-innen beschäftigten sich intensiv mit theoretischen und praktischen Aspekten aus dem Bereich Maschinenbau.

Nach einer allgemeinen Einführung durch Andreas Martini (Academic Advisor des Departments Maschinenbau) stellten Professor Claus-Peter Fritzen und Professor Holger Foysi in zwei Impuls-Vorträgen „Die weite Welt der Mechanik“ und die „Strömungsmechanik im Sport“ vor. Dabei wurde anschaulich gezeigt, in welchen Alltagsbereichen physikalische Prinzipien entscheidend sind, sei es bei der Entwicklung von Flugzeugen oder bei Ballsportarten. Nach dieser theoretischen Einführung konnten die Schüler in Kleingruppen praktische Anwendungsgebiete des Maschinenbaus hautnah erleben. In den Werkstätten und Laboren des Departments wurden vier verschiedene Versuchsreihen durchgeführt.

Im Bereich der zerstörenden Werkstoffprüfung erläuterte ein Mitarbeiter des Departments zunächst ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm, bevor mit einer Zugprüfmaschine die elastische und plastische Verformung einer Stahlprobe unter Belastung gemessen wurde.

Die Verformung eines Gurtkäfigs bei einem Autounfall wurde anhand einer statischen Zugbelastung von ca. 800 kg simuliert und so die Herausforderungen bei der Fertigung eines Gurtkäfigs verdeutlicht.

Im Computerraum des Lehrstuhls für Produktentwicklung präsentierte ein weiterer Mitarbeiter der Universität eindrucksvoll, wie mittels computer-aided design (kurz: CAD) aus verschiedenen Einzelteilen und Komponenten ein komplexer Schaufelbagger konstruiert wird. Einige dieser Einzelteile konnten als Modelle betrachtet werden, die vor Ort mit einem 3D-Drucker gefertigt wurden.

Das Highlight für die Schüler/-innen war schließlich die Teilnahme an einem Workshop, der vom Lehrstuhl für Technologiemanagement in Kooperation mit dem Siegener Mittelstandsinstitut (kurz: SMI) durchgeführt wurde. Zwei seiner Mitarbeiter brachten den Schüler/-innen spielerisch den interdisziplinären Forschungsbereich der mechatronischen Systeme im Automobilbau näher. Diese Systeme wurden mithilfe von 12 Roboter-Bausätzen anschaulich demonstriert. Die von einer einheimischen Bank gesponsorten Roboter sind mit Farb- und Abstandssensoren ausgestattet, die u.a. in Fahrerassistenzsystemen moderner Autos Verwendung finden. Die Schüler/-innen konnten diese Roboter individuell programmieren, sodass sie vollautomatisiert Kurven durchfuhren und sich einen Weg aus einem Labyrinth mit Sackgassen suchten. Dabei haben die Schüler „tollen Einsatz und Ehrgeiz“ gezeigt, so das positive Feedback. Aufgrund der positiven Erfahrung bieten der Lehrstuhl und das SMI diesen Workshop zukünftig auch als Tageskurs für interessierte Schüler/Schulen an.

Zum Abschluss des Physikstudientages 2016 an der Universität Siegen wurden allen interessierten Schüler/-innen in einer Gesprächsrunde Fragen rund um das Studium am Department Maschinenbau beantwortet. „Für uns war der Besuch des Fürst-Johann-Moritz-Gymnasiums ein durchweg positives Erlebnis“, resümiert Andreas Martini zum Abschluss.