ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΜΑΤΟΓΡΑΦΟΣ: Οι έννοιες και οι νόμοι της Φυσικής καρέ-καρέ

Ο λόγος που το επιλέξαμε Επιλέξαμε αυτό το Project διότι μας άρεσε η Φυσική και ειδικά σε συνδυασμό με τον κινηματογράφο αφού μας αρέσουν πάρα πολύ οι ταινίες!!!

Ποιες επιστημονικές ανακρίβειες εντοπίζετε σε ταινίες; Τα ερωτήματα Ποιες επιστημονικές ανακρίβειες εντοπίζετε σε ταινίες; Ποιος είναι ο ρόλος των ειδικών εφέ σε ταινίες;

Τα υποερωτήματα Σε ποια ταινία αναγνωρίζετε σκηνή ή σκηνές οι οποίες θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν με βάση τις έννοιες και νόμους της Φυσικής που έχετε διδαχθεί; Αναφέρετε γενικές πληροφορίες για την ταινία που επιλέξατε. Περιγράψτε την υπόθεση της σκηνής. Περιγράψτε το κατάλληλο φαινόμενο Φυσικής που αντιστοιχεί στη σκηνή που επιλέξατε. Ποιες έννοιες, ποιοι νόμοι και ποιες εξισώσεις εμπλέκονται στο φαινόμενο; Διατυπώστε ένα πρόβλημα πάνω στο φαινόμενο. Να γίνει εκτίμηση των μεγεθών που αναφέρονται στο πρόβλημα, όπως χρόνος, απόσταση, ταχύτητα. Παρατήρηση: Ο χρόνος μιας κίνησης μπορεί να μετρηθεί πολύ εύκολα χρησιμοποιώντας το χρονομετρητή ενός προγράμματος αναπαραγωγής βίντεο. Να λύσετε το πρόβλημα ως προς εκείνο το μέγεθος για το οποίο πιστεύετε πως μπορείτε να βγάλετε ένα ποιοτικό συμπέρασμα από τη σκηνή. Υπάρχει επιστημονική ανακρίβεια στη σκηνή; Συγκρίνετε το αποτέλεσμα που βρήκατε από τη λύση του προβλήματος με αυτό που βλέπετε στην ταινία. Πώς δικαιολογούνται οι επιστημονικές ανακρίβειες των ταινιών; Μήπως και πάλι η ίδια επιστήμη μαζί με την τεχνολογία ευθύνεται για τη δημιουργία των επιστημονικών ανακριβειών; Συζήτηση πάνω στο διπλό ρόλο της επιστήμης και στη δημιουργία των ειδικών εφέ. Εξοικείωση με προγράμματα που δημιουργούν ειδικά εφέ.

Τα εργαλεία – Η μέθοδος Εργαλεία Κινηματογράφος Παρατήρηση   Κινηματογράφος Παρατήρηση Περιγραφική εξήγηση φαινομένου Διατύπωση προβλήματος που εξηγεί το φαινόμενο Εξισώσεις κινήσεων και νόμοι της Φυσικής  Εκτίμηση φυσικών μεγεθών Μονάδες φυσικών μεγεθών Δειγματική διερεύνηση σκηνής από ταινία Προγράμματα επεξεργασίας video Προγράμματα δημιουργίας special effects Γραφή σεναρίου Κινηματογράφηση Υπολογιστής Σύνδεση Internet Projector

Τα εργαλεία – Η μέθοδος Διδακτικές προσεγγίσεις Διερευνητική προσέγγιση μάθησης Καταιγισμός ιδεών (brainstorming) Διάλογος Επιτόπια διδασκαλία όπου χρειάζεται Μέθοδος επίλυσης προβλήματος - Ερμηνευτική μέθοδος Αξιολόγηση άλλων λύσεων Χρήση νέων τεχνολογιών

Τίτλος/Έτος: Pearl Harbor (2001) Σκηνοθέτης: Michael Bay Σενάριο: Randall Wallace Ηθοποιοί: Ben Affleck, Kate Beckinsale, Josh Hartnett Πληροφορίες για την ταινία: http://www.imdb.com/title/tt0213149/

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Μετατόπιση Ταχύτητα Χρόνος Οριζόντια βολή

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΣΚΗΝΗΣ Οι ναυτικοί κοιμούνται καθώς το Ιαπωνικό βομβαρδιστικό αεροσκάφος πλησιάζει. Όταν το αεροσκάφος είναι ακριβώς πάνω από το στόχο του, η βόμβα αφήνεται ελεύθερη. Πέφτει κατακόρυφα προς τα κάτω και διαπερνά βαθιά κάτω την USS Αριζόνα.

uχ=uο (1) y=1/2*g*t2 (4) Άξονάς y – y’ Άξονας x - x’ Εξισώσεις κίνησης οριζόντιας βολής Άξονας x - x’ Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση uχ=uο (1) X=uο*t (2) Άξονάς y – y’ Ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση uy= g*t (3) y=1/2*g*t2 (4)

ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ Θεωρήστε ότι το αεροσκάφος πετάει σε ύψος 3000m πάνω από επίπεδο που βρίσκεται ο στόχος. Η βόμβα που αφήνεται από αυτό χρειάζεται 25s για να φτάσει στο έδαφος ή στο νερό. i)Τι κίνηση κάνει η βόμβα; ii)Τι τροχιά διαγράφει; iii)Πόση οριζόντια απόσταση διανύει η βόμβα μέχρι να χτυπήσει το στόχο της; Θεωρείστε την επιτάχυνση της βαρύτητας ίση με g=9,8m/s2

Η ΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ t = 24,7 s x = 2.495 m i)Η βόμβα εκτελεί οριζόντια βολή αφού έχει αρχική οριζόντια ταχύτητα και η μόνη δύναμη που δρα πάνω της είναι η βαρύτητα. ii)Η τροχιά είναι παραβολική. iii) (4) => t = = = 24,7 s => (2)=>x=υο·t=(101m/s)·(24,7s)=>    Ή επειδή, 1mile = 1609,344 m, είναι τελικά, x = 1,55 miles t = 24,7 s x = 2.495 m

Που υπάρχει επιστημονική ανακρίβεια στη σκηνή; Η συγκεκριμένη σκηνή αναπαριστά την πολύ διαδεδομένη αλλά εσφαλμένη αντίληψη ότι οι βόμβες που αφήνει ένα κινούμενο αεροσκάφος πέφτουν κατακόρυφα!

Κατά μεγάλη ειρωνεία… … σε γυρίσματα ταινιών των πραγματικών βομβαρδισμών κατά το 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο, φαίνεται ότι οι βόμβες πέφτουν κατακόρυφα προς τα κάτω και εκρήγνυνται ακριβώς από κάτω!

Η κάμερα δεν είναι στάσιμη. Κινείται μαζί με το αεροπλάνο. Τι συμβαίνει επομένως στα γυρίσματα των πραγματικών αυτών βομβαρδισμών; Η κάμερα δεν είναι στάσιμη. Κινείται μαζί με το αεροπλάνο.

Τίτλος: Hunger games(2012) Σκηνοθέτης: Gary ross Σενάριο:Suzzane collins Ηθοποιοί:Jennifer Lawrence Josh Hutcherson Liam Hemsworth Πληροφορίες για την ταινία: http://en.wikipedia.org/wiki/The_Hunger_Games_(film)

Βασικές Έννοιες Μετατόπιση Ορμή Έργο και Δύναμη Χρόνος

H ηθοποιός σε μια απόσταση 200 m και μετά την πρώτη της αποτυχία,ρίχνωντας για δεύτερη φορά με το τόξο διανύει με αρκετά μεγάλη ταχύτητα μεσα σε 1s την απόσταση και καταφέρνει να πετύχει τον στόχο της δηλαδή να σκίσει την σακούλα και να πέσουν τα μήλα με αποτέλεσμα την ανάφλευξη των νάρκων ώστε να ανατιναχθούν όλες οι τροφές και να εκπληρώσει την αποστολή της. Περιγραφή σκηνής

Παρατηρώντας τη σκηνή της ταινίας: Υπολόγισε πόση είναι η ταχύτητα του βέλους κατά την βολή της ηθοποιού και πόσο η ταχύτητα κρούσης? Υπολογίστε την ορμή την οποία διαθέτει το σώμα κατά την βολή της ηθοποιού. Υπολογίστε την Δύναμη F η οποία ασκείται μεταξύ του σκοινιού και του βέλους και το αντίστοιχο Έργο. Να Υπολογιστεί η απόσταση που διανύει το βέλος μεσα στο σκοινί με τα μήλα. Γίνεται εκτίμηση: S = 200 m Δt = 0.01 s m = 200 g

Απαραίτητες Γνώσεις Ορμή: p = m*u Δύναμη: F = Δp/Δt Έργου Βάρους: WF = F * x Κινητική Ενέργεια: K = ½ * m * u2

Η Λύση:

Θεωρούμε: S = 200 m οπότε u1= 200/2 => U1=100 m/s Εκτιμούμε ότι: U2=1/5 U1 => U2=20 m/s Έπειτα: m=200 g Pαρχ= m * U1 => Pαρχ= 20 kg m/s Pτελ=m * U2 => Pτελ=4 kg m/s

Άρα: Δp= Pτελ - Pαρχ => Δp= -16 kg m/s Δίνεται: Δt=0 Άρα: Δp= Pτελ - Pαρχ => Δp= -16 kg m/s Δίνεται: Δt=0.01 s Οπότε: F= Δp/Δt => F= -1600N

Θ.Μ.Κ.Ε: WF = F * x => WF = -1600x -1600x=40-1000 => -1600x= -960 => x=0,6 m

Συμπέρασμα: Στην ταινία φαίνεται ότι κατά την κρούση, το βέλος διασχίζει σχεδόν εφαπτομενικά τη σακούλα. Μπορούμε να πούμε ότι κάνει μια διαδρομή μόλις μερικών χιλιοστών μέσα σε αυτή. Ενώ κανονικά, θα έπρεπε να διανύσει s=0,6m δηλαδή 60 cm όπως βρήκαμε λύνοντας το πρόβλημα. Τα λίγα χιλιοστά σύμφωνα με την ταινία απέχουν πολύ από τα 60 cm που θα έπρεπε να είναι!!

Επομένως, καταλαβαίνουμε οτι η σκηνή αυτή είναι γυρισμένη χρησιμοποιώντας εφέ αφού ανακαλύψαμε οτι υπάρχουν λάθη ως προς τη Φυσική.

Άλλες ταινίες που εργαστήκαμε Armageddon Mission Impossible Ghost Protocol True Lies

Armageddon Στην σκηνή που επεξεργαστήκαμε, παρατηρήσαμε οτι είναι αδύνατο οι καταστροφές που παρου- σιάζονται να γίνονται σε λίγα δευτερόλεπτα αφού αποδείξαμε οτι θα χρειαζόταν 2 μήνες

Mission Impossible Άφου είδαμε την σκήνη και με την βοήθεια Νόμων και Εννοιών της Φυσικής αποδείξαμε ότι θα ήταν αδύνατο μετά από την έκρηξη στο Κρεμλίνο να επιζήσει ο Τομ Κρούζ.

True Lies Παρατηρώντας προσεκτικά την σκήνη καταλάβαμε και αποδείξαμε οτι ειναι αδύνατο ο «κακός» να καταφέρει να επιζήσει μετά απο την πτώση του μέσα στην πισίνα.

Συνεργατικότητα - Ενδιαφέρον – Τι μάθαμε Σε γενικές γραμμές οι μαθητές συνεργαστήκαμε αρκετά καλά και βοηθούσαμε ο ένας τον άλλον. Τόσο οι μαθητές όσο και οι καθηγήτριες ενδιαφέρονταν αρκετά για το Project και κάναμε ένα αρκετά εποικοδομητικό μάθημα. Ήταν αρκετά ενδιαφέρον το γεγονός ότι μάθαμε αρκετά φυσικά φαινόμενα άλλα το κυριότερο και το πιο ενδιαφέρον ήταν ότι μάθαμε να καταλαβαίνουμε, με τη βοήθεια της Φυσικής, πότε αυτά που βλέπουμε σε μια ταινία είναι απλά ΕΦΕ.

Αποτελέσματα – Συμπεράσματα Μέσα από όλη αυτή την εργασία καταφέραμε να γνωρίσουμε καλύτερα ο ένας τον άλλον αλλά και να μάθουμε αρκετά πράγματα τόσο για την Φυσική όσο και για τον κινηματογράφο. Άλλωστε αυτός ήταν ο στόχος και με την βοήθεια των καθηγητριών μας το καταφέραμε!!

Πηγές Βλάχος, Ιωάννης Α., et al. 2012. ΦΥΣΙΚΗ Γ.Π. Α΄ΛΥΚΕΙΟΥ. s.l. : ΙΤΥΕ-ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ, 2012. Rogers, Tom. 2007. Insultingly Stupid Movie Physics. s.l. : Sourcebooks Hysteria, 2007. Αλεξάκης, Ν, et al. 2012. ΦΥΣΙΚΗ Γ.Π. Β΄ΛΥΚΕΙΟΥ. s.l. : ΙΤΥΕ - ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ, 2012. http://ae.tutsplus.com. http://e-tutorials.gr. http://filmmakeriq.com. Γκοτζαρίδης, Χρήστος Β. 2009. PROJECTS - Η συμβολή των Φυσικών Επιστημών. Αθήνα : ΕΝΩΣΗ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ, 2009. http://motiongraphics.nu. http://www.avclub.gr/forum/showthread.php/124-SPECIAL-EFFECTS-%CE%9A%CE%91%CE%99-CINEMA. Ματσαγγούρας, Ηλίας Γ. 2012. Η καινοτομία των Ερευνητικών Εργασιών στο Νέο Λύκειο. s.l. : ΙΤΥΕ "ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ", 2012. http://www.cinemanews.gr/v5/dvd.php?n=3563. http://www.eartboard.com. Efthimiou, Costas J.; Gandhi, Sohang. 2007. Cinema Fiction vs. Physics Reality: Ghosts, Vampires, and Zombies. CSI. July / August 2007, Vol. 31, 4. http://www.imdb.com/title/. http://www.lynda.com. http://www.sciencebase.com/movie_physics.html. Gresh, Lois H. and Weinberg, Robert. 2002. The Science of Superheroes. s.l. : Wiley, 2002. http://www.videocopilot.net/. Gresh, Lois H. and Weinberg, Robert. 2005. The Science of Supervillains. s.l. : Wiley, 2005. Krauss, Lawrence M. 1996. Η Φυσική του Star Trek. s.l. : Νέα Σύνορα - Λιβάνη, 1996.

Σας ευχαριστούμε!