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Wissenschaftliche Leistungen im antiken Griechenland

Schon im alten Ägypten waren im 3. Jahrtausend v. Chr. bedeutende naturwissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen und festgehalten worden. Doch die Gelehrten des antiken Griechenland, die seit dem 6. Jh. v. Chr. mit THALES und PYTHAGORAS auftraten, begnügten sich nicht mehr mit einzelnen Erkenntnissen, sondern suchten das Ganze der Natur, ihre Urstoffe und Urkräfte aufzudecken. Sie werden deshalb auch als Naturphilosophen bezeichnet. Durch PYTHAGORAS und die Schule der Pythagoräer wurde die Mathematik entscheidend vorangetrieben. DEMOKRIT führte die Naturprozesse auf kleinste unteilbare Elemente (Atome) zurück; und Aristoteles trug maßgeblich zur Einteilung und Entwicklung unterschiedlicher Naturwissenschaften bei. Weitere hervorstechende Forscher der Antike waren ARCHIMEDES, ERATOSTHENES und PTOLEMÄUS, dessen geozentrisches Weltbild erst im 16. Jh. n. Chr. durch KOPERNIKUS revidiert wurde.

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Auftrieb und Auftriebskraft

Befindet sich ein Körper in einer Flüssigkeit oder in einem Gas, so verringert sich scheinbar seine Gewichtskraft. Diese Erscheinung wird als statischer Auftrieb bezeichnet, die der Gewichtskraft entgegen gerichtete Kraft als Auftriebskraft. Für einen Körper, der sich in einer Flüssigkeit oder in einem Gas befindet, gilt:
Die auf einen Körper wirkende Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der von ihm verdrängten Flüssigkeits- bzw. Gasmenge (archimedisches Gesetz).
Je nach dem Verhältnis zwischen der nach unten wirkender Gewichtskraft und der nach oben wirkenden Auftriebskraft sinkt, schwebt, steigt oder schwimmt ein Körper.

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Galileo Galilei

* 15.02.1564 Pisa
† 08.01.1642 Florenz

Er war italienischer Physiker, Astronom und Professor für Mathematik in Pisa, Padua und Florenz. Große Entdeckungen machte er auf den Gebieten der Mechanik (u.a. Fall- und Wurfgesetze, Trägheitsgesetz), der Optik (u.a. Bau eines eigenen Fernrohres) und der Astronomie (Entdeckung der vier Jupitermonde). Er war ein Verfechter des heliozentrischen Weltbildes und wurde dafür von der Inquisition ermahnt und zur Abschwörung gezwungen. GALILEI führte das Experiment als wichtige Denk- und Arbeitsweise in die Naturwissenschaften ein.

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Galileo Galilei

* 15.02.1564 Pisa
† 08.01.1642 Florenz

GALILELO GALILEI war italienischer Naturwissenschaftler und Professor für Mathematik in Pisa, Padua und Florenz. Große Entdeckungen machte er auf den Gebieten der Mechanik (u. a. Fall- und Wurfgesetze, Trägheitsgesetz), der Optik und der Astronomie (Entdeckung der vier Jupitermonde). Die Naturwissenschaft verdankt Galilei Erkenntnisse über verschiedene Messinstrumente und physikalische Phänomene (Fernrohr, Pendel, Thermometer u. a.) und die Begründung der induktiven Methode (Deduktion und Induktion). Er war ein Verfechter des heliozentrischen Weltbildes und wurde dafür von der Inquisition ermahnt und zur Abschwörung gezwungen. GALILEI führte das Experiment und die Hypothese als wichtige Denk- und Arbeitsweisen in die Naturwissenschaften ein.

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Zu den Anfängen der Integralrechnung

Während die Differenzialrechnung in der Untersuchung des Tangentenproblems wurzelt, war die Beschäftigung mit Inhaltsproblemen Ausgangspunkt für die Entstehung der Integralrechnung.

Dabei erregte das Inhaltsproblem sehr viel früher das Interesse als die Frage danach, ob für einen beliebigen Funktionsgraphen in einem vorgegebenen Punkt die Tangente an den Graphen existiert und wie man ihre Steigung ermitteln kann.

Bereits vor der Phase der griechisch-hellenistischen Mathematik waren einfache Methoden zur Berechnung der Flächeninhalte einzelner Vielecke und der Volumina einfacher Körper bekannt – gekleidet in die Form von „Rezepten“.

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Das antike Griechenland

Griechenland war kein einheitliches politisches Gebilde, aber trotzdem, besonders wenn Not am Mann war, wenn militärische Auseinandersetzungen drohten, schlossen sich die Griechen zusammen und begriffen sich als Einheit.

Die archaische Zeit ist nicht nur die Epoche der Herausbildung des griechischen Stadtstaates und der Kolonisation, sondern ebenso die der Entstehung der griechischen Kultur. Von etwa 770 bis 540 v.Chr. breiten sich die Griechen am westlichen Mittelmeer, an der nördlichen Ägäis und am Schwarzen Meer aus. In dieser Zeit (etwa zwischen 750 und 650 v.Chr.) werden auch die Epen HOMERs (Ilias und Odyssee) schriftlich fixiert, die ältesten Literaturdenkmäler des Abendlands.

Große Bedeutung hatten die Stadtstaaten Athen und Sparta, die nach langen kriegerischen Auseinandersetzungen und nach dem Sieg PHILIPP II. von Makedonien ihre Selbstständigkeit verloren. Nach dem Tode PHILIPPs II. übernahm sein Sohn ALEXANDER die Macht. Mit dem Eroberungszug ALEXANDERs DES GROSSEN begann die Zeit des Hellenismus.

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Archimedes von Syrakus

* um 287 v.Chr. Syrakus
† 212 v.Chr. Syrakus

Er war ein bedeutender griechischer Mathematiker, Physiker und Erfinder, gewann viele seiner Ergebnisse auf experimentellem Wege und wandte sie auch an. Er schuf die Grundlage der Statik und Hydrostatik und fand das Hebelgesetz.

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François Vieta

* 1540 in Fontenay-le-Comte
† 13. Dezember 1603 in Paris

FRANÇOIS VIÈTE – der Name wird meist in der latinisierten Form VIETA (gesprochen: Vi-eta) angegeben – arbeitete auf den Gebieten der Trigonometrie und Gleichungslehre.
Unter anderem beschäftigte er sich mit der Berechnung der Kreiszahl π . Zu seinen Verdiensten gehört die Einführung von Buchstaben als allgemeine Zahlzeichen.

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Geschichte der Analysis

Die Analysis (oder auch Infinitesimalrechnung) beschäftigt sich im Wesentlichen mit der Differenzial- und Integralrechnung.
Ausgangspunkt für die Integralrechnung war das schon in der Antike betrachtete Problem der Bestimmung des Inhalts von Flächen und Körpern, wie etwa von Rotationskörpern.
Die Differenzialrechnung hat ihre Wurzeln dagegen im Tangentenproblem, mit dem sich Mathematiker im 17. Jahrhundert intensiver beschäftigten.
Im 18. Jahrhundert wurde der Zusammenhang zwischen dem Differenzieren und Integrieren erkannt und im Hauptsatz der Differenzial- und Integralrechnung formuliert. Hierzu trugen wesentlich ISAAC NEWTON und GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZ bei.

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Reelle Zahlen

Der Bereich der rationalen Zahlen und der Bereich der irrationalen Zahlen bilden zusammen den Bereich der reellen Zahlen.
Reelle Zahlen lassen sich auf der Zahlengeraden darstellen, dabei gehört zu jeder reellen Zahl genau ein Punkt und zu jedem Punkt genau eine reelle Zahl.
Für das Rechnen mit reellen Zahlen gelten im Prinzip die gleichen Regeln und Gesetze wie im Bereich der rationalen Zahlen. Anstelle mit reellen Zahlen rechnet man häufig mit deren rationalen Nährungswerten.

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