Beschreibung

Mit Hilfe von einem Smartphone wird ein Körper gefilmt. Über die zurückgelegte Strecke und die aus dem Video ermittelte Zeit, wird die Geschwindigkeit ermittelt.

Materialien

Smartphone, Maßband oder Meterstab, optional Markierungen und große Uhr

Versuchsaufbau

Anfang und das Ende vom Intervall werden kenntlich gemacht. Für Experimente außerhalb des Klassenzimmers eignen sich ebenso natürliche Begrenzungen. Um den Parallaxen-Fehler klein zu halten, muss die Bewegung nahe der Markierung stattfinden. Auf starke Weitwinkelaufnahmen sollte verzichtet werden.

Durchführung

Die Bewegung vom Körper wird gefilmt.

Auswertung und Beobachtung

Die Zeit im Intervall wird aus dem Video ausgelesen: Wird das Video auf dem Smartphone normal wiedergegeben ist die Auflösung der Zeit meist in Sekundenschritten, was überwiegend keine sinnvolle Auswertung zulassen würde. Auf fast allen Smartphones kann die Zeit bis auf Hundertstelsekunden dargestellt werden, wenn der Bearbeitungsmodus benutzt wird. Diese Messmethode eignet sich nicht für Zeitlupenaufnahmen, da die Länge vom Video ungleich der verstrichenen Zeit ist. 

Die Zeit wird mit Hilfe der gefilmten Uhr bestimmt: Wird eine gut ablesbare Uhr mitgefilmt, so wird die Auswertung einfacher. Wenn in der Physiksammlung keine geeignete Uhr vorhanden ist, eignet sich ein Tablet/ Notebook dazu. Für Experimente der SuS ein weiteres Smartphone. Diese Messmethode eignet sich besonders für Zeitlupenaufnahmen.

Hinweise für Lehrkräfte

Das Experiment eignet sich für vorbereitete Videos, als auch für Experimente der Klasse während des Unterrichts. Die Messmethode kann sehr viele Lichtschranken-Experimente ersetzten und es ist sinnvoll, die Messmethode öfters anzuwenden. Fehlerquelle ist die Brennweite der Linse, welche den Parallaxenfehler beeinflusst. Weitwinkelaufnahmen sind ungenauer. Wenn bei der Längenmessung der Strahlensätze einbezogen werden, können außerhalb vom Klassenzimmer Bewegungen genau analysiert werden, bei denen der Parallaxen-Fehler gravierend wird. Für den Theorieunterricht sprengt diese erweiterte Fragestellung jedoch den inhaltlichen und zeitlichen Rahmen. Innerhalb der physikalischen Laborübungen ist der Zeiteinsatz eventuell vertretbar. 

GBU:

Die Experimente knüpfen an der Alltagerfahrung und Lebenswelt der SuS an. Es sind keine Risiken die über die normale Vorsicht im Alltag hinaus gehen zu berücksichtigen. 

Quelle / Autoren

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