"Vi befinner oss i en tid då superhjältefilmer är oerhört populära. Med många elever som känner till många av dessa karaktärer och deras superkrafter, superhjältar kan underlätta en unik plattform för att hjälpa till med spridningen av fysikmaterial i klassrummet, säger vetenskapsmannen Barry W. Fitzgerald vid Delfts tekniska universitet (TU Delft, Nederländerna). I en tidning publicerad i Fysik utbildning den 5 th april 2018, han betraktar Wonder Woman, Hawkeye och osynlig kvinna.
Nyckelroll för fysiken
"Vi presenterar exempel där superhjältar kan användas för att motivera inlärningsmål i fysik och, om så önskas, främja kritiskt tänkande för elevens räkning. Vi reflekterar också över hur man kan använda superhjältegenren i klassrummet för att ta itu med underrepresentation av kvinnor, stereotyper, och mångfaldsfrågor inom fysik, säger Fitzgerald.
"Medan många människor kanske drömmer om att ha superkrafter, de flesta är snabba att skingra sina förhoppningar med hänvisning till att sådana krafter i grunden är fiktiva. Ändå, nuvarande vetenskaplig forskning skulle kunna användas i framtiden för att utveckla teknologier som efterliknar eller till och med matchar krafterna hos karaktärer som den osynliga kvinnan, Wonder Woman och Spider-Man. Otvivelaktigt, Fysikområdet kommer att spela en nyckelroll i utvecklingen av dessa potentiella teknologier."
Wonder Woman
I den nya tidningen, Fitzgerald använder instanser från filmerna eller superkrafter för att skapa roliga övningar eller experiment som länkar till specifika inlärningsmål inom fysik. Dessa exempel gäller linjär rörelse (Hawkeye, och se även denna tidigare relaterade artikel), energiprinciper (Wonder Woman, nedan) och optik (Invisible Woman).
Ett sådant exempel skulle vara att överväga att en kula träffar ett av Wonder Womans skottsäkra armband. "I en avgörande scen från filmen, Wonder Woman använder ett av hennes armband för att avleda en kula. Efter att ha studerat materialet från filmen, det är ganska troligt att kulan avfyrades från en Colt New Service dubbelverkande revolver, ett vapen som utfärdades av det brittiska krigsdepartementet under första världskriget. En sådan pistol skulle normalt avfyra en .45 Colt-patron som skulle innehålla kulan eller snigeln, med ett antal olika patroner tillgängliga. Du kan uppskatta att kulans energi är 8,712 kJ. När kulan träffar armbandet vilar den omedelbart med energin omvandlad till ett antal olika energiformer. Först, när kulan träffar armbandet hörs ett ljud. Ljudvågorna är resultatet av omvandlingen av en del av kulans kinetiska energi till vibrationsenergi som transporteras genom molekylerna i luften. Andra, en del av energin omvandlas till värme, vilket framgår av Stephen Trevors reaktion när han fångar den heta kulan efter att den träffat armbandet. Tredje, en del av energin absorberas direkt av armbandet. När kulan träffar armbandet får den absorberade energin atomerna att vibrera runt sina positioner, och överför effektivt termisk energi genom materialet. Om armbandet är tillverkat av ett material som leder bra värme (vilket är mycket troligt), då kan Wonder Woman också ha känt sig något obekväm av armbandets temperaturökning."
Momentum
Även om detta exempel tydligt kan användas för att demonstrera former av energi och energiomvandling i klassrummet, den kan också användas för att illustrera principen om bevarande av momentum. "Efter att kulan blivit inbäddad i armbandet, enligt bevarandet av momentum, Wonder Woman borde börja röra sig bakåt. Att fylla i värdena leder till en hastighet på 0,877 meter per sekund."
Entusiasm
Andra aspekter av populärkultur kan också inkluderas i fysikklassrummet, säger Fitzgerald, som dataspelet Angry Birds i förhållande till kinematik och projektilrörelse och jultomten i förhållande till vädret och avancerade material.
"Vi har integrerat superhjälteparadigmet i undervisningen i fysik, datorprogrammering och vätskedynamik vid institutioner på tredje nivå i Nederländerna. Dessutom, vi har använt superhjältar som en kraftfull plattform för vetenskaplig kommunikation och uppsökande. Responsen från publiken på materialet har varit överväldigande positiv. Vi uppmuntrar både lärare och lärare att överväga att slå samman ovanstående superhjältexempel med sina befintliga utbildningsresurser, samtidigt som man tar hänsyn till representationsfrågor."
Enligt Fitzgerald – som, efter att ha sett filmen Superman som barn "ville ha superkrafter och ville ha dem så snart som möjligt" - ger varje superhjältefilm en inkörsport till en värld av superhjälteäventyr såväl som verklig och avancerad vetenskap och teknik. Förra året lanserade Fitzgerald den vetenskapliga open access-tidskriften "Superhero Science and Technology", som han är chefredaktör för.
