Erkenntnisgewinn durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen: Der Ring-in-die-Kette Zaubertrick und ein historisches Vakuumexperiment in neuem Gewand

摘要

Experimente sind aus der Lehre der Physik nicht wegzudenken [1]. Insbesondere Freihandexperimente [2-13] und auch solche aus dem Bereich des physikalischen Spielzeugs [14] erfreuen sich grosser Beliebtheit. Freihandexperimente zeichnen sich durch einfachen Aufbau und einfache Durchfuh- rung aus, weniger jedoch durch einfache physikalische Erklarung. Der folgende Aufsatz widmet sich zwei einfachen Experimenten. Zum einen mochten wir einen physikalischen Zaubertrick als Freihandexperiment unter die physikalische Lupe nehmen, andererseits erlautern wir ein auf Otto von Guericke zuruckgehendes Demonstrationsexperiment zum Vakuum. Da viele Experimente, so auch die hier beschriebenen, sehr schnell ablaufen, viel schneller als das Auge oder eine Videokamera es zeitlich auflosen konnten, analysieren wir die Versuche mit modernen Hochgeschwindigkeitskameras (hier einer NAC Hotshot512). Diese Systeme sind mittlerweile auch kommerziell fur unter 200 ? erhaltlich und werden insofern rasch, u.a. sicher auch von Schulerseite her, Einzug in die Schulen und den Physikunterricht halten. Die Physik und Technologie solcher Kameras wurde ausfuhrlich beschrieben [15,16] und weitere Arbeiten mit Videos einfacher Experimente sind veroffentlicht oder in Vorbereitung [17-20].