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3. Phase

Ver­gleich von Mes­sung und Si­mu­la­ti­on als Mess­me­tho­de

Stun­den 9 bis 11: Vi­deo­ana­ly­se des Falls mit Luft­wi­der­stand und Ver­gleich mit der Si­mu­la­ti­on

In den Stun­den 5 und 6 wur­den die Er­geb­nis­se der Vi­deo­ana­ly­se mit der be­kann­ten Theo­rie ver­gli­chen und ge­zeigt, dass die Mess­wer­te der Vi­deo­ana­ly­se gut sind. Diese Ver­trau­ens­bil­dung in die Vi­deo­ana­ly­se ist die Grund­la­ge für die fol­gen­de Un­ter­richts­ein­heit.

In den Stun­den 9 bis 11 wer­den ver­schie­de­ne Kör­per beim Fall mit Luft­wi­der­stand (LW) mit der Vi­deo­ana­ly­se ver­mes­sen und Mess­wer­te mit der Si­mu­la­ti­on ver­gli­chen, um hier­aus den Wi­der­stands­bei­wert zu be­stim­men.

Ver­gleich der Vi­deo­ana­ly­se mit der Si­mu­la­ti­on – nur ein End­ge­rät/Pro­gramm

  1. Vi­deo­ana­ly­se mit Viana und Ver­gleich mit der Mo­dell­bil­dung mit Coach am iPad. Hier ist der Im­port der Daten in Coach je­doch un­kom­for­ta­bel.
  2. Vi­deo­ana­ly­se und Ver­gleich mit der Mo­dell­bil­dung di­rekt in Coach am Ta­blet (An­dro­id und iPad).

    Da die Bild­schir­me der meis­ten Ta­blets je­doch viel klei­ner als die eines Com­pu­ters sind, emp­feh­le ich, den Ver­gleich mit der Mo­dell­bil­dung am PC zu ma­chen. Aus die­sem Grund sind die oben ge­nann­ten Wege zwar ge­tes­tet aber nicht do­ku­men­tiert.

  3. Hat man die Vi­deo­ana­ly­se mit Tra­cker ge­macht und gibt man die Mo­del­le text­ba­siert in Tra­cker ein, so kann man den Ver­gleich mit der Mo­dell­bil­dung di­rekt in Tra­cker ma­chen. Die­ser Weg ist nicht aus­ge­ar­bei­tet.

Bei der Ver­wen­dung des PC/Mac sind fol­gen­de Mög­lich­kei­ten ge­nannt und aus­ge­ar­bei­tet, viele an­de­re sind auch mög­lich:

Ver­gleich der Vi­deo­ana­ly­se mit der Si­mu­la­ti­on – Vor­be­rei­tung der Datei

Die Er­geb­nis­se der Vi­deo­ana­ly­se wer­den als csv-Datei ex­por­tiert.

Bei der Ver­wen­dung des iPad mit der App Viana nutzt man den But­ton „Ex­port“. Die Daten müs­sen dann auf einer Schul­cloud (Filr, Own­Cloud, …) ge­spei­chert wer­den und von dort mit dem Com­pu­ter auf­ge­ru­fen wer­den. Al­ter­na­tiv gibt es auch noch USB-Sticks, die vom iPad un­ter­stützt wer­den. Diese sind aber nicht nativ ein­ge­bun­den und man be­nö­tigt meh­re­re Zwi­schen­schrit­te, so dass die­ser Weg eher die zwei­te Wahl ist.

Wie die Er­geb­nis­se der Vi­deo­ana­ly­se mit Tra­cker als csv-Datei ex­por­tiert wer­den ist im Lehr­vi­deo 05_06_nvm_vi­deo­ana­ly­se­_­tra­cker ab 8 min 07 s er­klärt.

Si­mu­la­ti­on in Coach

Ver­wen­det man Coach zur Vi­deo­ana­ly­se und zur Mo­dell­bil­dung, so muss man keine csv-Datei ex­por­tie­ren. Hier er­zeugt man ein­fach ein Dia­gramm und spei­chert die Datei. Der fol­gen­de Ab­satz mit dem Im­port der csv-Datei muss dann nicht ge­macht wer­den.

csv-Im­port in Coach: Die csv-Datei wird mit der Soft­ware Coach ge­öff­net, ein Dia­gramm er­zeugt und wie­der ab­ge­spei­chert. Hier ist die Vor­ge­hens­wei­se für Ta­blet und PC/Mac iden­tisch. Eine schrift­li­che An­lei­tung fin­det man bei 09_11_nvm_­an­lei­tun­g_cs­v_­im­por­t_­coach.

Die ab­ge­spei­cher­te Datei wird in der Mo­dell­bil­dungs­da­tei als Hin­ter­grund­graph im­por­tiert.

Si­mu­la­ti­on in Geo­Ge­bra oder einer Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on

Die csv-Datei wird in die vor­be­rei­te­te Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on (Geo­Ge­bra, Excel, Calc, ….) mit der Mo­dell­bil­dung im­por­tiert.

Lehr­vi­deo: 09_11_nvm_da­ten­im­por­t_in­_­geo­ge­bra.

Der Ar­beits­auf­trag be­fin­det sich in der Datei 09_11_nvm_ver­gleich_­si­mu­la­ti­on_­mes­sung.

Es bie­ten sich fer­ti­ge Sty­ro­por­kör­per wie z.B. Ku­geln, Kegel, Halb­ku­gel­scha­len, … an. Eben­so kann man fer­ti­ge Trink-Kegel, wel­che für Was­ser­spen­der ge­dacht sind oder einen mit einer klei­nen Masse be­schwer­ten Luft­bal­lon ver­wen­den.

Als Ver­tie­fung kann noch der Fall in einer Flüs­sig­keit un­ter­sucht wer­den. Hier­bei kön­nen die Schü­ler fest­stel­len, dass die Wi­der­stands­kraft pro­por­tio­nal zur Ge­schwin­dig­keit ist und nicht wie beim Luft­wi­der­stand pro­por­tio­nal zum Qua­drat der Ge­schwin­dig­keit.

 

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [odt][291 KB]

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [pdf][375 KB]

 

Wei­ter zu 4. Phase