Das Hookesche Gesetz

Prinzip

Die Schüler sollen die Aussage des Hookeschen Gesetzes, also die Proportionalität zwischen Kraft und Auslenkung innerhalb des Elastizitätsbereiches eines elastischen Körpers, durch Messungen an zwei Schraubenfedern mit unterschiedlichen Federkonstanten nachvollziehen. Diese Federn werden mit Massestücken belastet, deren Gewichtskräfte eine Auslenkung bewirken.

Der Zusammenhang zwischen Massen und Gewichtskräften dürfte den Schülern aus dem Versuch ME 2.3 bekannt sein. Näherungsweise sollte mit F_g?m = 0,00981 N / g gerechnet werden.

In einer zusätzlichen Aufgabe sollen aus dem Diagramm die Federkonstanten bestimmt und die Ergebnisse mit den vorgegebenen Werten verglichen werden.

Die Bezeichnung "(Schlitz)gewicht" ist insofern unkorrekt, als dass es sich hier um eine Masse handelt, die erst unter dem Einfluss der Erdbeschleunigung ein "Gewicht", also eine Gewichtskraft erhält. Besser ist der Ausdruck "Massestück", der hier verwendet wird.

Aufgabe

Können Kräfte Körper verformen?

In diesem Experiment wird die Verformung gemessen, die durch die Gewichtskräfte von an zwei Schraubenfedern hängenden Massestücken verursacht wird. Die Verformung ist zwar eine charakteristische Eigenschaft einer jeden Feder, dennoch kann man die Gültigkeit eines fundamentalen Gesetzes beobachten. Es ist das Ziel des Experiments, eben dieses Gesetz nachzuweisen: das Hookesche Gesetz.

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