Arbeitsgruppen:
AG 1: Klassische Navigation
Tages- und Jahresbewegung der Sterne und Sonne, Himmelskoordinaten, Bestimmung von geographischer Länge und Breite mit Uhr und Sextant, mit praktischen Übungen
Aufgabe 1:
Informationen über Tages- und Jahresbewegung von Sonne und Sternen einholen (Begriffe wie Stundenwinkel, Azimut, Rektaszension und Deklination sollten bekannt werden).
Informationen über Sonnenzeiten (was sind Zeitzonen, wahre Sonnenzeit, mittlere Sonnenzeit) einholen.
Wann geht eine Sonnenuhr vor und wann geht sie nach? (Zeitgleichung verstehen)
Wieso dauert ein wahrer Tag weniger als 24 Stunden?
(Literatur Struve S.28 – 38, Schroeder S.43 – 58)
Aufgabe 2:
Mit Winkelmesser und Uhr die geographische Länge und Breite des Schiffes bestimmen!
AG 2: Navigation mit GPS
Wie funktioniert GPS? Rechenverfahren und Genauigkeitsanalysen mit und ohne Berücksichtigung der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie, Zeitdilatation, Uhren im Gravitationsfeld, mit praktischen Übungen (auch Rechenübungen)
Aufgabe 1:
Schiffskurs durch GPS – Messungen verfolgen, ev. auf Karte übertragen
Aufgabe 2:
Signalmodulierung und Dekodierung, Autokorrelation verstehen und erläutern können (die Autokorrelation für die Aerogelgruppe), S.128 -144, S.161-168
Ziel: Ein mathematisches Verfahren entwickeln, mit dem über die Autokorrelation der Phasenabstand zweier Sinus-Signale bestimmt werden kann und das dann von der Aerogelgruppe zur Laufzeitmessung ihres Testsignals verwendet werden kann.
Aufgabe 3:
Struktur der Navigationsnachricht darstellen, S.168 – 171
Aufgabe 4:
Wie wird die Empfängerposition bestimmt?
Überblick S.89 – 196, Details u.a. S.171 ff, Grundlagen S.59 ff
AG 3:Knotentheorie
Seemannsknoten, Mathematische Definition eines Knotens, Graphentheorie, Herstellung und Lösbarkeit von Knoten in nieder- und höherdimensionalen Räumen, mit praktischen Übungen im dreidimensionalen Räumen
Aufgabe 0:
Vor dem Workshop die Seite http://knotplot.com/ besuchen, das Programm KnotPlot runterladen und mitnehmen. Sollte einer machen, die Gebühr wird bezahlt!
Aufgabe 1:
Vom Käpten oder Steuermann die Seemannsknoten zeigen lassen und üben.
Aufgabe 2:
Untersuchung der Gruppenstruktur von Zöpfen
Warum bilden Knoten bzgl. ihrer Zusammensetzung keine Gruppen?
Zuordnung Knoten – Polynome untersuchen
Klassifizieren der Knoten, Primfaktorzerlegung untersuchen, vergleichen mit irreduziblen Polynomen
Welche Rolle spielen Dimensionen bei der Lösbarkeit von Knoten?
Anwendung in Chemie (Chiralität von Molekülen), Biologie (DANN) und Physik (statistische Physik, interessante Verbindung zur Netzwerktheorie)
Bücher über Knotentheorie stehen zur Verfügung, einzelne Kapitel sind kopiert
AG 4: Navigieren nach dem Kompass und Magnetische Missweisung
Magnetfelder und Entstehung des Erdmagnetfeldes, Polwanderung, magnetische Deklination, Kreiselkompass
mit praktischen Übungen und Arbeit mit Deklinationskarten
Aufgabe 1:
Bestimme die aktuelle Schiffsposition durch Peilung.
Aufgabe 2:
Wie entsteht das Erdmagnetfeld und wie kann man die Umpolung beobachten? (Zusatzliteratur Linke S.66ff)
Aufgabe 3:
Mit möglichst vielen verschiedenen Methoden die magnetische Missweisung bestimmen (Gelände, Polarstern, Sonne Mittag, Sonnenauf- und Untergang), Literatur Linke S.94 – 126
Aufgabe 4:
Kursbestimmung mit Hilfe des Kompass und in eine Karte eintragen (soweit möglich)
Zur Verfügung stehen Kompasse und Sextanten sowie topographische Karten der Küsten-gebiete (als CD, teilweise als Ausdruck
AG 5: Navigieren im Kosmos: Flug zu den Planeten
Bahnen von Raumsonden, Hohmann Bahnen, Swing-by-Manöver, Pioneer - Anomalie: Lenkt die Dunkle Energie die Pioneer-Raumsonden ab?
Steuerung eines Satelliten durch Kreiselsysteme
Aufgabe1:
Wie funktioniert ein Swing-by-Manöver? Wo kommt die Energie dazu her?
Aufgabe 2:
Was sind Hohmann-Bahnen? Warum haben sie den geringsten Energieaufwand und wieso kann man die Flugzeit mit dem 3. Keplerschen Gesetz ausrechnen?
Aufgabe 3:
Pioneer Anomalie und seltsame Bahnabweichungen im Planetensystem: Haben sie eine kosmologische Deutung? Literatur: SuW Artikel
AG 6: Magnuseffekt
Strömungslehre, rotierende Zylinder als Antriebssystem, Bau eines Modells
Material zusammengestellt von Herbert F.
Aufgabe:
Die Strömungsdynamik des Magnuseffektes verstehen, einige einfache Versuche hierzu vorbereiten und durchführen und dann ein kleines Modell bauen, dass den Magnuseffekt als Antrieb benutzt.
Pflichtlektüre:
Dava Sobel: Längengrad, Berliner Taschenbuch Verlag, 1995
Ein historischer Bericht zur Einstimmung
Eine Woche vor der Abfahrt erhalten alle Teilnehmer für ihre jeweilige AG Texte zur Einarbeitung (per Mail und/oder per Post). An Bord gibt es dann Tasks für die einzelnen AGs, die eigenständig mit dem ausgegebenen Material und vorhandener Literatur gelöst werden sollen und am letzten Tag anderen Teilnehmern erläutert werden sollen.
Zeiten:
Da wir auch die Mannschaft zum Segeln darstellen, findet immer nur die Hälfte der AGs statt, die Teilnehmer der anderen Gruppen stehen auf Abruf als Mannschafft an Deck zur Verfügung!
Um das Essen kümmert sich Andreas D, zusammen mit den schon eingeteilten Helfern. Das Abräumen und Abwaschen wird im Wechsel von den anderen übernommen.
Morgens (7.30 Uhr) und Mittags (12.30 Uhr) gibt es ein kaltes Büffet, abends (19.00 Uhr) wird gekocht bzw. gegrillt.
Am Abend ist Landgang, Lagerfeuer etc.
Sonntag:
12.00 Uhr: Abfahrt ICE Bus - Bahnhof, Busparkplatz, Wilhelmshöhe (Bitte pünktlich sein, sonst muss die Anreise auf eigene Kosten mit dem Zug erfolgen!)
18.00 Uhr Ankunft Rostock, Stadtbummel und privates Abendessen
21.00 Uhr Einschiffung, Kabinenbelegung
22.00 Uhr: Vorbesprechung
24.00 Uhr Nachtruhe
Montag:
9.00 Uhr: Einweisung durch den Kapitän, Ablegen
14.00 – 15.30 Uhr: AG 1 – 3
15.30 – 17.00 Uhr: AG 4 – 6
Dienstag:
9.30 – 10.30 Uhr: AG 1 – 3
10.30 – 11.30 Uhr: AG 4 – 6
14.00 – 15.30 Uhr: AG 1 – 3
15.30 – 17.00 Uhr: AG 4 – 6
Mittwoch:
9.30 – 10.30 Uhr: AG 1 – 3
10.30 – 11.30 Uhr: AG 4 – 6
14.00 – 15.30 Uhr: AG 1 – 3
15.30 – 17.00 Uhr: AG 4 – 6
Donnerstag:
Vorbereiten der Ergebnispräsentation:
9.30 – 10.30 Uhr: AG 1 – 3
10.30 – 11.30 Uhr: AG 4 – 6
Ergebnispräsentation in neuen, gemischten Gruppen:
14.00 – 16.00 Uhr: AG 1 – 3
16.00 – 18.00 Uhr: AG 4 – 6
21.00 Uhr : Abschlussbesprechung
Freitag:
6.30 Uhr Frühstück
8.00 Uhr: Ankunft Cuxhaven, Ausschiffung
10.00 Uhr: Besichtigung des Fallturmes
12.00 Uhr Stadtbummel und Gelegenheit zum Mittagessen
14.00 Uhr: Rückfahrt nach Kassel
18.00 Uhr: Ankunft Kassel ICE Bus-Bahnhof
Mitbringen:
- Schlafsack oder Bettdecke (Kopfkissen vorhanden)
- Handtücher
- Boots- oder Turnschuhe
- Regen – oder Segelkleidung
- Müllsäcke für den eigenen Müll
- Toilettenpapier
Keine Koffer!!! In den Kabinen ist zu wenig Platz! Faltbare Reisetaschen sind besser!
Nicht nur leichte Bekleidung, auch warme Bekleidung mitnehmen!
Badesachen
Waschzeug
Medikamente
Beachten:
- Bitte unbedingt auf das Einhalten der Nachtruhe (24.00 Uhr – 7.00 Uhr ) achten.
- Keinen hochprozentigen Alkohol mit an Bord nehmen oder an Land trinken.
- Keine lauten Abspielgeräte mitbringen. Gitarren sind erwünscht!
- Das Schiff hat nur einen endlich großen Wassertank. Es ist nicht zu erwarten (und bei 2 Duschen auch zeitlich nicht zu organisieren), dass jeder täglich an Bord Duschen kann. In manchen Häfen gibt es Duschmöglichkeiten.
- Verpflegung ist im Preis inbegriffen für den folgenden Zeitraum:
Montag ab Frühstück bis Freitag Frühstück, jeweils einschl.
Insbesondere für Sonntag Abend und Freitag Mittag ist Selbstverpflegung oder Restaurantbesuch einzuplanen!
- An Bord werden zum Selbstkostenpreis alkoholfreie Getränke verkauft. Abends besteht die Möglichkeit ebenfalls zum Selbstkostenpreis für Jugendliche über 16 Jahren selbstgezapftes Bier in geringen Mengen zu kaufen.
- Der Kochdienst unter Andreas D. ist für die Zubereitung der Mahlzeiten verantwortlich, die von einem Gastronomiebetrieb geliefert werden. Alle anderen müssen den anschließenden Küchendienst übernehmen.
- Allen Anweisungen des Kapitäns bei Segelmanövern ist unmittelbar zu entsprechen.
- Es wird eine aktive Teilnahme an den AGs erwartet.