Experiment: Videoanalyse einer gleichförmigen Bewegung

1. Aufbau/ Hypothese

Hypothese: Formuliere eine Gesetzmäßigkeit, die du bei diesem Experiment untersuchen möchtest.

2. Beobachtung/ Messung

Im Experiment wird ein Elektromotor aus Teilen zusammengesetzt. Dabei sollst du ohne genaue Anleitung selbständig versuchen, einen funktionierenden Elektromotor zusammenzusetzen. Wir experimentieren mit Gleichstrom.

1. Notiere die Nummer der Lok.
2. Nimm ein Video der Bewegung mit der App Viana2 auf.
   • Das Objekt sollte gegen den Hintergrund gut erkennbar sein
   • Der Hintergrund sollte möglichst einfarbig und ohne Übergänge / Kanten sein
   • Der Bildausschnitt sollte so gewählt werden, dass Start und Ende der Bewegung vollständig im Bild sind
   • Das iPad sollte möglichst parallel zur gefilmten Ebene ausgerichtet werden
   • Der Maßstab sollte sich in der gefilmten Ebene befinden
   • Auf das Objekt sollte stets scharf gestellt werden.
   • Stell die Bildrate auf einen hohen Wert.
3. Nach der Aufnahme stell den Anfang und das Ende vom Video so ein, dass nur Anfang und Ende der Bewegung zu sehen ist.

3. Auswertung/ Interpretation

Auswertung

Alle Schritte der Auswertung werden zuerst an der Tafel präsentiert, damit jeder weiß, wie sie funktionieren.

1. Bearbeite die Objektverfolgung.
2. Leg den Maßstab in der Einheit "Meter" fest.
3. Leg das Koordinatensystem fest, indem du den Koordinatenursprung und den Endpunkt der x-Achse verschiebst. Die y-Achse bleibt stets in einem rechten Winkel zur x-Achse.
4. Zur Anzeige der Diagramme tippe auf Diagramme, dann auf Diagrammtyp und wähle t,x und/oder t,y
5. Exportiere die Daten als CSV und öffne sie in der App "Numbers".

Interpretation

1. Betrachte das t,x-Diagramm. Um welche Bewegungsform handelt es sich und woran kann man dies erkennen?

2. Drucke das Diagramm aus und bestimme die Geschwindigkeit aus dem Steigungsdreieck. Wenn du die Daten im 5. Schritt der Auswertung exportiert hast, zeichne ein t,x-Diagramm in der App "Numbers" und führe eine lineare Geradenanpassung aus (Diagramm antippen, Formatierung öffnen, Trendlinie antippen, "Typ: linear" wählen). Drucke das Diagramm mit der Trennlinie aus.

3. Notiere die Geradengleichung und die Geschwindigkeit.

4. Hat sich deine Hypothese bestätigt?

s-t-Diagramm

Klebe hier das ausgedruckte Diagramm oder übertrage 6 Messwerte möglichst genau und führe hier die Geschwindigkeitsermittlung mit Hilfe eines Steigungsdreiecks.