Ας διδάξουμε ελεύθερη πτώση …… βλέποντας σινεμά!

Όλα ξεκίνησαν, όταν ψάχνοντας κάτι στο internet, έπεσα πάνω σε ένα – δυο άρθρα για τη δυνατότητα χρησιμοποίησης του cinema ως εργαλείο εκπαίδευσης. Τη βρήκα πολύ ενδιαφέρουσα ιδέα και ψάχνοντας βρήκα και άλλους εναλλακτικούς τρόπους διδασκαλίας φυσικής όπως, τη χρησιμοποίηση των comic ως διδακτικό εργαλείο.Στο συγκεκριμένο κείμενο παρουσιάζω μια πρόταση συζήτησης για την επιστήμη ή ψευδοεπιστήμη των ταινιών του Hollywood, με βάση την ταινία «Pirates of the Caribbean: The Curse of the Black Pearl» και αντικείμενο απασχόλησης, την ελεύθερη πτώση και την κινητική ενέργεια.

Τίτλος / Έτος
Πειρατές της Καραϊβικής: Η κατάρα του μαύρου μαργαριταριού / 2003

Παραγωγός:
Walt Disney Pictures

Σκηνοθέτης:
Gore Verbinski

Ηθοποιοί:
Johnny Depp, Geoffry Rush, Orlando Bloom, Keira Knightly

Στοιχεία για την ταινία στο internet:
Στο: Internet Movie Database
http://www.imdb.com/title/tt0325980/


Τίτλος της σκηνής:
Το ατύχημα της Miss Swan’s.

Λέξεις κλειδιά:
Βαρύτητα, Ελεύθερη Πτώση, Κινητική Ενέργεια.

Περιγραφή της σκηνής:
Ενώ ο Norrington ομολογεί την αγάπη του στην Elizabeth Swann, και ενώ προσπαθεί να βρει τις κατάλληλες λέξεις για να της κάνει πρόταση, η καημένη Miss Swann αισθάνεται δύσπνοια και πέφτει από ένα ύψος 30 ή 40 m στα νερά του ωκεανού. Ο Norrington αποφασίζει να βουτήξει να τη σώσει, αλλά ένας φρουρός που στεκόταν πιο δίπλα φωνάζει: “Τα βράχια κύριε! Είναι θαύμα που δεν τα χτύπησε!”

Βασική Περιγραφή:

Η ερώτηση λοιπόν είναι η εξής: Παίζει κανένα ρόλο ή όχι αν θα χτυπήσει στα βράχια, αφού πέφτει στο νερό από ένα ύψος, ας πούμε 40m;

Ας δούμε λοιπόν, τι γνωρίζουμε για την ελεύθερη πτώση. Για λόγους ευκολίας, παραλείπουμε την αντίσταση του αέρα. Τον χρόνο t για την ελεύθερη πτώση τον βρίσκουμε από τον τύπο:

t = (2h/g)^1/2 , όπου h είναι το ύψος και g = 9.81 m/s² , η επιτάχυνση της βαρύτητας. Η ταχύτητα δίνεται από τον τύπο υ = gt.

Φτάνει στην επιφάνεια του νερού σε 2.86 seconds περίπου με ταχύτητα 28.06 m/s, που είναι περίπου 100 km/h.

Τα αυτοκίνητα που συγκρούονται με τοίχο και κινούνται με τέτοιες ταχύτητες παθαίνουν τεράστια ζημιά και το να πέσεις από 40m θα προκαλέσει το ίδιο ή και χειρότερα καταστροφικά αποτελέσματα στο ανθρώπινο σώμα. Οι λίγοι επιζήσαντες θα είχαν πολλαπλά κατάγματα και εσωτερικούς τραυματισμούς.

Χωρίς πολύπλοκα μαθηματικά, μπορούμε να περιγράψουμε τι συμβαίνει κατά την κρούση της Miss Swann με την επιφάνεια της θάλασσας:
Μετά την κρούση με το νερό η ταχύτητα πέφτει από τα 100 km/h, σε ας πούμε, περίπου, 5-10 km/h.

Εντούτοις, μια αλλαγή στην ταχύτητα σημαίνει και αλλαγή στην κινητική ενέργεια και αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια παραμόρφωσης. Προφανώς οι φυσικοί νόμοι δεν διαφέρουν για την Miss Swann.

Από αυτούς που κάνουν απόπειρες αυτοκτονίας από την “Golden Gate bridge” πηδώντας από ύψος 67 meters περίπου στο νερό, πεθαίνει το 98%. Όσοι επιβιώνουν - το 2%- έχουν πολλαπλά κατάγματα και εσωτερικούς τραυματισμούς.

Ερώτηση:

Τι δεν πάει καλά με τη σκηνή?

Η Elizabeth βγαίνει από το νερό χωρίς πληγές ή κάποιο χτύπημα ενώ στον πραγματικό κόσμο θα ήταν τυχερή αν έβγαινε ζωντανή.

Βιβλιογραφία:

1. Joseph E. Champoux, (1999),FILM AS A TEACHING RESOURCE, Journal of Management Inquiry 8(2): 240-251.

2. Costas Efthimiou and Ralph A. Llewellyn, CINEMA AS A TOOL FOR SCIENCE LITERACY, Selected Papers from the 15th International Conference on Teaching and Learning, J.A. Chambers, ed., 2004. ISBN 1-931997-02-0.

3. http://arxiv.org/abs/physics/0404078v1

4.http://www.cisci.net/movies.php?display=5&seq_id=1&lang=1