Phun

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Phun ist ein Simulationsprogramm, das man für den Physikunterricht nutzen kann, um physikalischen Vorgänge zu simulieren.

Phun wird gern als Physik-Spiel bezeichnet. Etwas korrekter ist Phun eine sogenannte 2D-Physik-Engine, mit der man spielerisch die Gesetze der Physik ausprobieren kann. Simuliert werden kann Schwerkraft und Luftwiderstand bei beliebig erstellbaren Gegenständen. Maschinen können gebaut werden und man kann bei ausreichend leistungsfähigem Rechnern auch Flüssigkeit simulieren lassen. Die Engine ist das, was in Spielen im Hintergrund werkelt und für ein realistisches Verhalten von Objekten sorgt.

Ganz wichtig! Man muss von Physik keine Ahnung haben, um mit Phun zu spielen!!


Im ersten Video wird in einem 1. Versuch ein Wagen auf einer schiefen Ebene unter Einfluss der Gravitation losgelassen und anschließend wird die Versuchsanordnung durch weitere Änderungen beeinflusst. Im 2. Versuch wird eine Murmelbahn aufgebaut und mit verschiedenen Ergänzungen versehen.

Inhaltsverzeichnis

Download (Phunland.com)

Auf Phunland erhält man viele Informationen und eine Downloadmöglichkeit. Es findet sich auch ein erstes Anschauungsvideo, das zum Spielen anregt.

Die neuen Versionen werden unter Algoryx angeboten. (Neueste Version: 5.26 24.3.09)

Tutorial


Simulation oder reale Physik?

Mal etwas provokativ gefragt: Ist es nicht sinnvoller, mit realen Objekten zu experimentieren, statt mit Simulationen die Realität nachzubauen? Ich habe mal einen ganz grausigen Vortrag erlebt, in dem jemand voller Begeisterung davon berichtet hat, wie seine Schüler physikalische Zusammenhänge entdeckt haben, die sie zuvor selbst in die Simulation investiert haben. Wo ist also die Grenze des sinnvollen Einsatzes?

Es gibt durchaus Situationen wo Simulationen sinnvoll sind:

  • Wenn die Experimente zu kompliziert, aufwendig oder gefährlich werden und dennoch Interesse an dem Thema besteht, z.B. Bewegungsabläufe wie Meteoriteneinschläge oder den Swing-by Effekt in der Raumfahrt.
  • Man könnte eine Simulation mit einem Realexperiment vergleichen. Da kommen u.U. interessante Unterschiede heraus, zum Beispiel wenn Reibungseffekte in einer Simulation unberücksichtigt beleiben. Es gilt dann die Ursachen zu finden.
  • Es ist möglich schnell und unkompliziert Variable zu verändern und damit erkundschaften wie sich gezielte Veränderungen auf den Versuch auswirken könnten. Das enge Zeitkorsett in der Schule verhindert manchmal in einem Realexperiment mit den Variablen rumzuspielen.

→ Generell sollten Realexperimente nicht durch Simulationen ersetzten werden. Es kommt immer darauf an, wo ich den Schwerpunkt im Unterricht gesetzt habe.

→ Eine andere denkbare Variante sind die Modellbildungssysteme, mit denen werden die Schüler zum denken provoziert. Man kann sagen, das Modellbildungssysteme eine Erweiterung von einfachen Simulationen darstellen, da man sich bei der Modellierung Gedanken über die Zusammenhänge machen muss.

Und was kommt nach dem Spielen?

Nutzt man Phun zum Herumspielen, was sicher keine schlechte Idee ist, wird man mit der Zeit sicher das Herunterfallen und -fahren lassen leid sein. Dann kann man sich erst einmal noch Anregungen von anderen Benutzern holen. Siehe YouTube und in der Phunbox.

Interessant ist aber auch das Nachbauen von "echten" Maschinen. Für Anregungen muss man nur die "alten" Erfinder heranziehen, die mit einfachen mechanischen Mitteln Erstaunliches vollbracht haben. Mit diesen Mechaniken kann man dann auch eigene verrückte Maschinen bauen.


Konstruktions-Beispiele

  • Mechaniken unbekannter Herkunft.
  • RobVibes: Eigentlich geht es hier ums Basteln mit Papier. Aber unter diesem Link findet man viele Hinweise, wie Bewegungen und Mechanismen praktisch umgesetzt werden. Wenn es mit Papier geht sollte das in Phun kein Problem sein.
  • Einfache MaschinenWikipedia-logo.png liefert die allgemeinen Grundlagen von Maschinen aller Art.
  • Sammlung verschiedener Getriebearten auf Uni-Homepages:

Hilfsseiten

  • Zahnräder bauen Wenn man Maschinen bauen will baucht man meist Zahnräder und die können auf dieser Seite online erzeugt und herunter geladen werden. Will man sie von Hand in Phun zeichnen, soll das etwas unpraktisch sein!

Siehe auch