Physik und Sport - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

II.4 Stabhochsprung 26
gelesen werden, um die vorher angesprochene Abschätzung hinsichtlich der Höhe durchzu-
führen. Im vorliegenden Falle beträgt diese etwa 6 m , woraus eine Höhe von 3 m resultieren
s
würde. Daraus folgt, dass die Athletin bei ihrem Sprung über knapp 4 m ihren Körperschwerpunkt
allein durch Aufwendung von Muskelkraft noch um einen Meter anheben muss. Auf-
grund ihrer Masse von m � 60kg
entspricht diese Höhendifferenz einer Hubarbeit
W m
Hub � m � g � h � 60kg � 9,
81 2 �1m
� 600J
. Da die Arbeit innerhalb einer Sekunde aufge-
s
W 600J bracht werden muss, ergibt sich damit eine Leistung von P � � � 600W
. Interessant
t 1s
sind für den Schuleinsatz an dieser Stelle sicherlich Vergleiche mit anderen Sportarten hinsichtlich
der auftretenden Kräfte sowie der verrichteten Arbeit und dazugehöriger Leistung.
Darüber hinaus ist es sinnvoll, grundlegende Überlegungen bezüglich des Energiebedarfs eines
Menschen sowie der pro Tag erbrachten physikalischen Leistung anzustellen, da die
Schüler auf diese Weise lernen, die berechneten Energien und Leistungen größenordnungsmäßig
zu interpretieren und einordnen zu können. Dies hat den Vorteil, dass die Schüler weitere
Anknüpfungspunkte an alltägliche Dinge erkennen und somit zusätzliche Motivation erfahren.
Es ist beispielsweise möglich, einen vom Sport gänzlich unbegeisterten Schüler Recherchen
hinsichtlich des menschlichen Leistungsvermögen durchführen zu lassen und somit
auf alternative Weise in ein denkbares Projekt zu integrieren. Material hierzu bietet SCHLICH-
TING (1992a), der anhand einfacher Selbstexperimente und Überschlagsrechnungen grundlegende
Fragen zum menschlichen Energiebedarf und des maximal möglichen Leistungsvermögens
klärt.
Nach diesem Ausblick werden im weiteren Verlauf Energiediagramme diskutiert. Jegliche
Diagramme können bei measure Dynamics in Echtzeit parallel zu den einzelnen Bildern des
Videos dargestellt werden, was es den Schülern erleichtert das Diagramm überhaupt zu verstehen.
Diese zeitliche und räumliche Nähe zwischen Diagramm und Videosequenz ist lernpsychologisch
förderlich, was bereits allgemein im Rahmen klassischer Lerntheorien unter
anderem von John B. Watson nachgewiesen wurde und heute als Kontiguitätsprinzip bekannt
ist (Lefrancois, 2006, S. 26 ff.). Die Auswertung liefert nachstehende Diagramme für die kinetische
Energie, die potentielle Energie sowie die Summe beider Energieformen (von oben
nach unten dargestellt):