Freier Fall – Unterrichtsidee mit Vernier Video Physics

Im Dezember 2011 haben wir bereits die App Vernier Video Physics vorgestellt. Norbert Schmidt (ganz herzlichen Dank von Seiten der Redaktion!) hat uns jetzt ein Unterrichtsbeispiel zukommen lassen wie die Anwendung im Physik-Unterricht der Jahrgangsstufe 10 eingesetzt werden kann (Themenbereich Mechanik/Kinematik „Freier Fall, Wurfbewegungen etc.):

„Mit den Ende 2011 angeschafften 10 iPads konnte in Gruppenarbeit dann Vernier Video-Physics eingesetzt werden. Die Schülerinnen und Schüler bildeten Gruppen, wobei jede Gruppe ein iPad2, einen Tennisball und einen Messstab erhielt. Es galt nun, den Fall eines Balles von einer Empore (Feuerschutztreppe) auf den Boden des Schulhofes zu filmen. Die Fallhöhe wurde zuvor ausgemessen. Nach Durchführung des Fallexperimentes bestimmten die Schülerinnen und Schüler in Vernier Video-Physics Frame für Frame die Position des Balles im Video.  Dies gelingt relativ komfortabel, sofern die Lichtverhältnisse stimmen. Es empfiehlt sich hierfür die Arbeit im Innenbereich. Anschließend wurde im Video die Strecke zwischen Startpunkt und Aufschlagpunkt des Balles bemaßt.
In der Folge erstellt Vernier Video-Physics eine Reihe von grafischen Messwertdarstellungen, die insgesamt erst einmal diskutiert werden müssen (das lässt sich exemplarisch z.B. am Smartboard gut machen, wenn man ein iPad mit Dock-to-VGA-Adapter an den Beamer anschließt). So gibt es z.B. ein x-t-Diagramm, welches letztlich nur die Wackelbewegungen des/r Kameramannes/-frau wiederspiegelt und daher ohne Bedeutung ist. Aus dem y-t- oder dem v-t-Diagramm kann man letztlich am iPad die Erdbeschleunigung ableiten. Wir hatten als bestes Ergebnis einen Wert von etwa 9,5m/s^2 ermittelt.

So komfortabel man an eine Reihe von Diagrammen zu einem Bewegungsvorgang kommt, so schwierig ist es, an die entsprechenden Wertepaare zu gelangen. Diese stehen in Video-Physics so nicht zur Verfügung sondern können nur via Mail an Verniers Logger Pro-Software gesandt werden. Da diese nicht verfügbar war, hatten die Schülerinnen und Schüler die Wertepaare graphisch am iPad bestimmt (Geodreieck auf das Pad gelegt, das Diagramm ausgemessen und mit Dreisatz umgerechnet. Bedenkt man, dass es für die App-Entwickler ein Leichtes sein dürfte, die ohnehin vorhandenen Wertepaare tabellarisch auf dem Pad zur Verfügung zu stellen, so kann nur gemutmaßt werden, dass dies aus marketing-stragtegischen Überlegungen heraus vorenthalten wird und zum Kauf der Logger-Software verleiten soll. Immerhin wird für etwa 250 Euro eine Schullizenz angeboten, was schon überlegenswert ist.

Dennoch ist die Software aus meiner Sicht eine nette Möglichkeit, mit z.B. experimentellen Konstellationen zu arbeiten, die deutlich lebensnaher sind. Ein geworfener Ball ist etwas anderes als ein kleiner Stahlklicker in einer kleinen Fallmaschine.
Im Falle von gleichförmigen Bewegungen ist die Sache übrigens deutlich einfacher. Filmt man ein vorbeifahrendes Auto, kann man die Zeit zwischen dem passieren zweier bekannter Punkte einfach aus der Laufzeit des Videos entnehmen und muss nicht erst die Diagramme mit dem Zentimetermaß ausmessen und umrechnen.“
(Norbert Schmidt)

Preis der App: 2,39 €,  Beschreibung im App-Store

Ein Kommentar

  1. Markus sagt:

    Das ist eine tolle Anregung! Werde ich mal versuchen.
    Ich habe in der Vergangenheit mal ein Video für meine Schüler zum „Freien Fall“ aufgenommen. Hier der Link:
    https://www.youtube.com/watch?v=F0-f737-_P4

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