Ein Tutorial zu measure dynamics -
Schriftliche Hausarbeit von Markus Sauer

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit

Das Aufnehmen digitaler Videos ist für viele Schüler eine Selbstverständlichkeit, da dies ihr Handy ermöglicht. So ist die Videoanalyse von Bewegungen zu einem verbreiteten Messverfahren im Physikunterricht geworden. Bewegungsaufnahmen lassen sich von außen in das Klassenzimmer holen; die Messung läuft berührungsfrei; zweidimensionale Vorgänge können erfasst werden, die sich mit vielen herkömmlichen Messmethoden nicht aufnehmen lassen. Eines der leistungsfähigsten Videoanalyseprogramme ist „measure dynamics“ von Michael Suleder. Mit dem großen Funktionsumfang geht jedoch auch eine Komplexität des Programms einher. Dem Anwender stehen bisher neben dem kontextsensitiven Hinweisfenster im Programm eine umfangreiche Hilfedatei zur Verfügung sowie ein veraltetes Handbuch. So ist es sinnvoll, zu „measure dynamics“ ein neues Tutorial vorzulegen.

Herr Sauer hat in seiner Schriftlichen Hausarbeit „measure Dynamics Das Tutorial“ anhand von Beispielen den kompletten Ablauf einer Messwerterfassung mit dem Programm „measure dynamics“, vom Dreh des Videos über die Konvertierung in ein passendes Format und der Positionsbestimmung des Versuchsgegenstands bis hin zur grafischen Aufbereitung der Messwerte, aufgezeigt.
Das eigentliche Tutorial (Kapitel II) beginnt im Kapitel 1 mit einem kurzen Vorwort und wenigen Informationen zum Lesen des Tutorials. Im Kapitel 2 wird sehr kompetent Wichtiges zur Aufnahme von Videos, zu Videokameras, zu benötigten Programmen und zur Vorbereitung von Videos dargelegt.
Kapitel 3 ist der Hauptteil des Tutorials, das die Bedienung von „measure dynamics“ erklärt. Zuerst wird am Beispiel eines beschleunigten Luftkissengleiters neben Grundfunktionen auch dargestellt, wie man „measure dynamics“ zum zeitlichen und räumlichen Beschneiden von Videos, zum Konvertieren in einen anderen Codec und zum Ändern der gespeicherten Framerate verwenden kann. Die Analyse von Videos wird sehr kompetent mit vielen Hinweisen dargestellt, wobei auch auf Genauigkeiten, einfache Visualisierungen und Videoexport eingegangen wird. Herr Sauer erwähnt dabei viele spezielle Funktionen und Möglichkeiten, die im Programm nicht erwähnt oder angeboten werden, aber hilfreich sind.
Am Beispiel des Fadenpendels wird kompetent das Anfitten von Funktionen an Messkurven aufgezeigt, das Stehenbleiben früherer Pfeile (Spur), Serienbilder und Energiesäulen. Am Beispiel eines anfahrenden und abbremsenden Autos werden Stroboskopbilder, ortsfeste Vektorpfeile und aus Pfeilen entstehende Diagramme erläutert.

   Download als pdf
Die vollständige schriftliche Hausarbeit [Download als pdf, 4,6 MB]
Das Tutorial [Download als pdf, 4 MB]
Java-Software convideo (zu starten über convideo.jar) [Download als zip-Datei, 7 MB]
   Bilder verschiedener Experimente
Gestempelte Geschwindigkeits- (rot) und Beschleunigungspfeile (gelb) beim Fadenpendel
potenielle (blau), kinetische (rot) und Gesamt-Energie (rosa) als Zeitdiagramm beim Fadenpendel
Gewichtskraft (orange), Seilkraft (grün) und Gesamtkraft (gelb) beim Fadenpendel
(berechnet aus der Beschleunigung)

potenielle (blau), kinetische (rot) und Gesamt-Energie (rosa) als Säulen beim Fadenpendel


Pfeilspur beim anfahrenden Auto
als Vorstufe zum Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm

Ein wandernder Pfeil erstellt ein
Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm bei anfahrenden Auto.

Serienbild eines Autos mit Vollbremsung mit Geschwindigkeits- (rot) + Beschleunigungspfeile (gelb) Zeitdiagramme der Vollbremsung des Autos: Ort (blau), Geschwindigkeit (rot), Beschleunigung (gelb)
 
   Weitere Arbeiten zur Videoanalyse
 

Weitere Staatsexamensarbeiten zur Videoanalyse mit measure dynamics sind:

- Videoanalyse zweidimensionaler Bewegungen mit dynamisch ikonischen Repräsentationen (11/2007)

- Digitale Videoanalyse von Bewegungen - neue Möglichkeiten mit der Software "measure Dynamics" (2/2008)

- Physik und Sport mit dem Videoanalysesystem "measure Dynamics" (1/2009)

- Vergleich verschiedener Messwerterfassungssysteme am Beispiel der beschleunigten Bewegung (11/2009)

- Videoanalyse mit Hochgeschwindigkeitsvideos (12/2010)

- Physik im Freizeitpark (02/2011)

- Schülerlabor „Zweidimensionale Bewegungen mit Videoanalyse“ (7/2011)

- Gehen, Laufen, Springen (9/2011)

- Physik und Fußball (2/2012)

- Vergleich von Videoanalyseprogrammen (3/2012)

- Tutorial zu "measure dynamics" (3/2013)

- Physik des Schlagzeugs (4/2013)

- Physik und Tennis (5/2013) 

  

| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |
 
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