Interaktive Visualisierungen für das Maschinenbau-Studium.

STEM Animations vereint interaktive Werkzeuge und strukturierte Lehrbuch-Kapitel für die MINT-Grundlagenfächer. Visualisierungen reagieren in Echtzeit auf Parameter, Blickwinkel und Eingaben. Konzepte werden nicht nur beschrieben, sondern sichtbar und begreifbar.

Plotter

Freie Visualisierungswerkzeuge zum Experimentieren.

Analysis II

2D Vektorfeld

Beliebige Felder F(x, y) eingeben und mit Partikeln, Pfeilen, Feldlinien und Skalarfeldern untersuchen. Divergenz und Rotation werden live berechnet und farbcodiert dargestellt.

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Analysis II

3D Vektorfeld

Dreidimensionale Felder F(x, y, z) mit Partikelströmen, Feldlinien und Schnittebenen-Heatmaps. WebGL-gestützt über Three.js frei drehbar, zoombar, vollständig interaktiv.

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Analysis

Funktionsplotter

Eine Funktion y = f(x) eingeben, die Kurve erscheint sofort. Definitionsbereich mit zwei Zahlenfeldern einschränken; Nullstellen, Extrema, Ableitung, Tangente und das bestimmte Integral sind je einen Klick entfernt.

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Analysis II

3D-Funktionsplotter

Eine Funktion z = f(x, y) eingeben, die Fläche erscheint sofort im Raum. Frei drehbar über Three.js, mit Höhen-Farbskala, Drahtgitter und einem x/y-Definitionsbereich aus vier Zahlenfeldern.

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Analysis II

DGL-Plotter

Differentialgleichungen interaktiv: Slope-Field mit klick-getriebenen Trajektorien, Parameter-Slider, Schwinger 2. Ordnung mit Phasenraum, Phasenportrait für 2D-Systeme mit automatischer Gleichgewichtspunkt-Klassifikation.

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Physik

Schaltkreis-Bauer

Eigene elektrische Schaltkreise zusammenbauen: 19 Komponenten (Batterie, Widerstand, Kondensator, Spule, LED, Diode, Motor, Lampe, Sicherung, ...), MNA-Solver mit DC und Transient, Oszilloskop-Dock, 14 Lehrbuch-Vorlagen von LED-Vorwiderstand bis Freilauf-Diode.

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Lernhub

Lehrbuch-Kapitel mit eingebetteten Animationen, Formeln und Randnotizen. Vier Fachbereiche, laufend erweitert.

Kontinuumsmechanik und Festigkeitslehre

Mechanik II

Beanspruchungen und Spannungen, Spannungs- und Verzerrungstensor, Mohrscher Kreis, Hauptachsen, Stoffgesetze, Biegung mit Normal- und Querkraft, Torsion, Arbeitsgleichung und Knicken. Inklusive Klausur-Vorbereitung mit Timer und Kategorien-Filter.

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Kap. IV · V · VI

Analysis II

Differentialrechnung mehrerer Variablen (partielle Ableitungen, Kettenregel, Extrema, Koordinatentransformation), Integralrechnung (Gebiets-, Volumen- und Parameterintegrale, Jacobi-Transformation) und Vektoranalysis (Skalar- und Vektorfelder, Gradient, Divergenz, Rotation, Fluss, Sätze von Gauss und Stokes, Potentialfelder).

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Elektromagnetismus · laufend erweitert

Physik

Aktuell mit Schwerpunkt Elektromagnetismus: elektrisches Feld, Coulomb, Satz von Gauss, Potential, Kondensatoren, Strom und Ladungen, Magnetfeld, Lorentzkraft, Induktion, Maxwell-Gleichungen und Biot-Savart. Weitere Themengebiete folgen.

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Grundlagen · Kap. 1

Lineare Algebra

Lineare Gleichungssysteme, Lösungsfälle, Rang, Determinante, Invertierbarkeit, homogene Systeme. Mit Sandbox zum freien Experimentieren mit eigenen Matrizen.

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Kap. I bis VIII · laufend erweitert

Maschinenkonstruktion

Zahnräder und Getriebe, Welle-Nabe-Verbindungen, Achsen und Wellen, Toleranzen und Passungen, Federn, Wälzlager, Kupplungen und Schaltgetriebe, Schrauben und Gewindesteigung, mechanische Mechanismen. Jede Page mit eigenem Variablen-Glossar.

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Klausuren

Alte Prüfungen als simulierte Vollprüfung mit Timer oder als Kategorien-Übung mit Filter pro Themenbereich. Aktuell Mechanik II.

Über das Projekt

STEM Animations ist ein Projekt von vier Maschinenbau-Studierenden an der ETH Zürich: Timon, Livio, Loris und Ryu. Entstanden aus dem eigenen Bedürfnis nach anschaulichem Lernmaterial vereint die Seite interaktive Werkzeuge und strukturierte Lehrbuch-Kapitel für die MINT-Grundlagenfächer. Ein Teil der Animationen und des Codes wurde mit KI-Unterstützung erstellt; sämtliche Inhalte werden vor der Veröffentlichung fachlich geprüft. Eine Garantie für vollständige Korrektheit können wir dennoch nicht übernehmen. Das Material versteht sich als Ergänzung zu Lehrveranstaltungen, nicht als autoritative Quelle.

Rückmeldungen, Fehlerhinweise und Themenvorschläge an [email protected].