Physik in Hollywood

1. Physik in Hollywood Wo sich die Regisseure irrten ... Marc Wenskat – Science Cafe @ DESY

2. Warum eigentlich dieses Thema? • Hollywood ist eine Traumfabrik Gelten in Träumen die physikalischen Gesetze? • Filme sollen Unterhalten, sollen zum Lachen, Weinen oder zum Denken anregen.... Soll man überhaupt so kritisch an die Filme rangehen?

3. Wir sollten sicherlich nicht zu sehr übertreiben…. • Dennoch kann es sehr unterhaltsam und Lehrreich sein bestimmte Filme / Szenen unter bestimmten Aspekten zu betrachten

4. Was werden wir heute sehen? • Einzelne Szenen aus Filmen (MAZ) werden auf Fehler aus • verschiedene Themengebiete (Mechanik, Thermodynamik, Elektromagnetismus) untersucht. • Dabei werden vernünftige Annahmen und grundlegende Naturgesetze genutzt

6. Szene 1 • Casino Royale (2006 – Columbia Pictures) • Unser Held springt / fällt eine nicht unerhebliche Distanz und hält sich dann spektakulär fest….

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11. Analyse • Bond springt auf einen etwa 5m tiefer liegenden Kranausleger. Wie schnell ist er beim Aufprall? • Welche Kraft wirkt auf seine Arme wenn wir annehmen, sie dehnen sich um ca. 5cm?

12. Fazit • Leider hätte der Film hier zu Ende sein müssen  • Dieser Kraft entspricht das Gewicht von ca. 8t, also einem LKW • Eventuell nimmt das Abrutschen der Beine etwas Kraft auf… aber entweder ist der Effekt minimal oder die Beine würden brechen

13. Szene 2 • Spiderman (2002 – Columbia Pictures / Marvel Entertainment) • Peter Parker, der klassische Verlierer, entwickelt Superkräfte nach einem Spinnenbiss. Diese entdeckt er nach und nach….

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18. Analyse • In der Nahaufnahme sehen wir 200-400 Haare pro Finger. Lasst uns 300 annehmen. Das sind dann 3000 Haare insgesamt. • Damit Spiderman überhaupt an der Wand hängen kann, müssen die Haare sein Gewicht halten • Da wir 3000 Haare haben, sind das 735N / 3000= 0,25 N pro Haar. Das sind ca. 25g und entspricht dem Gewicht einer großen Murmel

19. Fazit • Eine große Murmel erscheint leicht, aber: • Stellt eucht vor, ihr hab ein Haar an der Fingerspitze. Dieses Haar soll eine Murmel halten können wenn ihr sie daran aufhängt. • Allerdings gibt es Materialien in der Natur und auch durch Entwicklungen in der Nanotechnologie, die diese Steifheit aufweisen und bei diesem kleinen Durchmesser das aushalten könnten. • Schwieriger ist die Frage, wieso die Haare auch durch Spidermans Schuhe gehen, da sie ja nur ein paar Millimeter lang sind. • Außerdem wären diese Haare sehr borstig. Mary Jane könnte ernsthafte Verletzungen davontragen wenn er sie im Anflug eines romantischen Momentes streicheln möchte!

20. Szene 3 • Indiana Jones (1981– ParamountPictures) • Henry Jones Jr., besser bekannt als Indiana Jones (der Spitzname seines Hundes als Kind) hat zwei Markenzeichen: • Sein Hut, den er immer retten kann • Seine Peitsche, die ihm in den verschiedensten Situationen das Leben rettet… oder auch Frauen einfängt

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25. Analyse • Die Frage ist nun: Ist es möglich sich mit einer Peitsche, welche um ein Objekt gewickelt ist, von einer Seite zur nächsten zu schwingen? Um die Frage zu beantworten, brauchen wir ein physikalischen Modell um sie zu beschreiben. Das führt uns zur Haftreibung. • Wir bilden die Summe der Haftkraft und der Gewichtskraft von Indiana für jedes „Stück“ Peitsche, welches um den Baum gewickelt ist. • Dieses „Summenbilden“ liefert uns eine Gleichung, welche es uns erlaubt abzuschätzen wieviel Gewicht man an eine Peitsche hängen kann, in Abhängigkeit der Windungen

26. Fazit • Für 4 Windungen und mit dem Haftreibungskoeffizienten Leder-Holz kommt man auf 287 kg! • Allerdings muss er sicherstellen das die Peitsche nur um den Baumstamm gewickelt ist und nicht um sich selbst

27. Szene 4 • Goldene Eye (1995 – United Artists) • Bond rast auf einem Motorrad einem Flugzeug hinterher. Dieses fällt von einer Klippe. Er springt hinterher und will es einholen…..

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32. Analyse • Diese Szene ist ein Beispiel für den waagerechten Wurf mit Reibung. Das ganze lässt sich durch folgende Gleichung beschreiben: • Wenn man nun diese Gleichung löst, und dann nur die z-Komponenten betrachtet, sieht die Lösung so aus:

33. Fazit • Diese Gleichung muss Bond sowohl für sich als auch für das Flugzeug lösen, damit er berechnen kann wo sich die beiden treffen könnten • Das funktioniert nur, wenn er • 20mal windschnittiger ist als das Flugzeug • Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen sich und dem Flugzeug auf 2-3 km/h genau abschätzt • Klappt es also oder nicht? Naja, wer weiß welche Einstellungstest beim MI6 existieren. Oder welche Flüssigkeit Q parat hatte um James Bond damit einzureiben 

34. Szene 5 • Terminator 3 (2003 – Warner Bros. & Columbia Pictures) • John Connor und seine zukünftige Frau rennen vor dem T-X (Kristanna Loken) davon. Dabei nehmen sie eine Abkürzung durch einen Beschleunigertunnel…

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37. PICTURE START

39. Analyse • Wie stark müssen die Magnete sein, damit der Beschleuniger funktioniert ( und der T-X angezogen werden würde )? • Die Geschwindigkeit eliminiert man durch die Energieerhaltung • Damit bekommen wir folgende Gleichung für das Magnetfeld

40. Fazit • Im Film wird gesagt dass es sich um ein Elektronenbeschleuniger handelt (e/m) • Den Radius kann man durch eine Luftaufnahme abschätzen (ca. 30m) • Die Energie wird im Film angezeigt • Damit bekommen wir raus, das die Magneten sage und schreibe 700 T stark sind. Als vergleich: Der LHC hat 7 T. Rekorde sind bei 23.5 T

41. Der Abspann • Es gibt noch viele viele weitere Szenen und Filme, die es zu diskutieren gäbe… • Können Neutrinons die Erde Kochen? • Gibt es irgendwann Lichtschwertduelle? • Kann die Erde wirklich schlagartig abkühlen? • Kann der Bus über die Lücke springen? • Kann man den Meteorit in zwei Hälften sprengen? • Warum explodiert im Universum immer alles mit einem Knall? • Kann der Erdkern aufhören zu rotieren?

42. The End?

43. Quellen • Gesunder Menschenverstand im Gewande der Physik • Adam Weiner – „Don't Try This At Home!: The Physics of Hollywood Movies“ – Kaplan Publishing (sehr zu empfehlen, wenn auch auf englisch) • Hollywood • www.cisci.net • Metin Tolan – „Geschüttelt, nicht gerührt: James Bond und die Physik“ – Piper Verlag