Physikalische Analyse von Schwungbewegungen im Alltag

Mechanische Verfahren sind häufig nur zur Messung statischer Größen geeignet. Ihr
Vorteil liegt darin, dass sie einfach, robust und kostengünstig sind, wie beispielsweise
der klassische Feder-Kraftmesser. Kraftmessplatten sind hingegen ein gutes Beispiel
für ein viel genutztes elektronisches Messinstrument. Man erhält über das Messen
einer Stromänderung, die sich den Pietzo-elektrischen Effekt zu Nutze macht, eine
Proportionalität zur Kraft, die auf die Platte wirkt [6]. Über den Computer visualisiert
kann man dann sehr genaue Aussagen über den zeitlichen Verlauf dieser Kraft
machen. Leider sind jedoch der Zeitaufwand zur Justierung und der Kostenpunkt bei
Kraftmessplatten für den schulischen Gebrauch zu hoch. Auch andere interessante
elektronische Verfahren, wie Beschleunigungssensoren mit Funkübertragung 9 und
dergleichen könnten in der Schule fruchtbar genutzt werden, sind aber wegen der
hohen Anschaffungskosten für den normalen Schulbetrieb noch außerhalb der
Möglichkeiten. Mechanische und elektronische Verfahren nennt man auch direkte
Messverfahren, da sie unmittelbar Aufschluss über die Messgröße geben.
Optische Verfahren benutzen ausschließlich die Abbildung des Objekts auf Bildern.
Die eigentliche Längenmessung wird am Bild vorgenommen. Ein grundlegender
Vorteil von optischen Verfahren, wie beispielsweise der Videographie, ist die
rückwirkungsfreie Registrierung von Bewegungen. Allgemein gilt, dass der Aufwand
und besonders die Gerätekosten häufig überproportional mit zunehmender
Genauigkeit und Komfort der Messung anwachsen. Dass dennoch komfortable
Analysen mit recht geringen Materialkosten durchführbar sind, wird versucht mit den
hier vorliegenden Bearbeitungen zu untermauern. Dabei ist die Wahl auf das
Freeware-Programm Viana gefallen.
3.2 Videografie mit Viana
In diesem Kapitel werden vorerst der Nutzen des Videoanalyseprogramms Viana und
die hiermit verbundenen Möglichkeiten auf Basis der heute noch gültigen Richtlinien
für die Sekundarstufe II von 1999 angesprochen [30]. Im zweiten Abschnitt dieses
Kapitels sollen anschließend Hilfen zur sinnvollen Nutzung des Programms gegeben
werden.
9 Als Ausblick soll hier auf das Projekt „Lab of Tomorrow“ (LOT) verwiesen werden. Ziel dieses
Projekts ist es, vielfältigere Lernangebote zu gestalten und zu evaluieren. Hierbei wird versucht,
Erkenntnisse der naturwissenschaftlichen Lehr-Lernforschung mit Innovationen aus Bereichen der
Technik zu kombinieren [http://www.laboftomorrow.org/].
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