Filmanalyse im Fach Physik

Physik (Klasse 10): Videoanalyse Fallbeschleunigung

Mechanik – Videoanalyse zur Bestimmung der Fallbeschleunigung

Ziele der Unterrichtsstunde „Tarzan und der Freie Fall“: Ausgehend vom Filmausschnitt „Tarzan in New York“ von 1942, sollen die Schüler/-innen herausfinden, ob Tarzan (Johnny Weißmüller) bei den Dreharbeiten tatsächlich von der Brooklyn Bridge gesprungen sein kann. Die Frage soll eindeutig physikalisch beantwortet werden. Argumente wie „Das sieht komisch aus!“ werden nicht akzeptiert. Die Schüler/-innen sollen die Fallbewegung mithilfe einer Videoanalyse genauer untersuchen. Wurde die Fallbeschleunigung im Experiment korrekt bestimmt, kann anschließend berechnet werden, ob Tarzan tatsächlich von der Brücke gesprungen ist. Das Versuchsprotokoll soll in Form eines eBooks erstellt werden und alle angefertigten Videos und Auswertungen enthalten.

Hinweise zur Durchführung: Die Schüler/-innen arbeiten in Gruppen. Zur Bestimmung der Fallbeschleunigung muss der Fall eines Gegenstandes gefilmt und analysiert werden. Am besten eignet sich ein dunkler Hartgummiball (Flummi), der vor einer weißen Wand fallen gelassen wird. Dadurch wird der Kontrast sehr hoch und die App Viana kann die Fallbewegung automatisch verfolgen. Bei der Aufnahme des Videos zur Videoanalyse müssen die Schüler/-innen Folgendes beachten:

• Die Kameraebene muss parallel zur Bewegungsebene sein.
• In der Bewegungsebene muss ein Maßstab sichtbar sein.
• Das iPad sollte während der Aufnahme nicht bewegt werden. Am besten benutzt man einen Tisch oder ein Stativ.
• Während der Aufnahme darf nicht gezoomt werden.

Die mit der App Viana aufgezeichneten Daten können mit der App Vernier Graphical Analysis weiter bearbeitet werden.

Ergebnis des Versuchs: Eine Internetrecherche zeigt, dass die Brooklyn Bridge an der höchsten Stelle der Türme 112 m hoch ist. Die Falldauer Tarzans beträgt (aus dem Filmausschnitt gemessen) allerdings t= 5s, er müsste also aus einer Höhe von 123 m gesprungen sein. Bei diesem Filmausschnitt wurde also „getrickst“!

Arbeitsblatt zum Download für den Unterricht „Tarzan und der freie Fall”

PDF-Voransicht des E-Books „Tarzan und der freie Fall”

E-Book-Ergebnis (EPUB-Datei)

Ansprechpartner für diese Unterrichtsidee: Dr. Harald Hochwald, Stadtmedienzentrum Stuttgart.