Hookesches Gesetz (Feder)

Material:

• Feder mit Fähnchen
• 3 durchsichtige Federwaagen (1N, 5N, 10N)
• Gewichte (3x 20g, 4x 100g)
• Skala mit Millimeterpapier und dicken Strichen
• Stativmaterial
• großer weißer Schirm
• Kamera

Beschreibung:

Mit dem Versuchsaufbau kann das Hookesche Gesetz für Federn demonstriert werden und experimentell die Federkonstante einer vorliegenden Feder bestimmt werden. Auf dem ersten Bild (Bild01: Hookesches Gesetz (Feder) 01) ist der Gesamtaufbau zu sehe, bei dem von links gesehen zuerst die drei Federwaagen (1N, 5N, 10N) hängen und auf der rechten Seite die Feder, an welche am unteren Rand ein rotes Fähnchen angebracht wurde, um mit diesem die Ausdehnung der Feder auf der rechts daneben stehenden Skala abgelesen werden kann. Beim unbelasteten Zustand zeigt das Fähnchen auf den obersten schwarzen Strich der Skala (ein schwarzer Strich auf der Millimeterskala entspricht 1cm). Hängt man nun das erste Gewicht von 100g an die Feder, so dehnt diese sich um 5 schwarze Striche (Bild02: Hookesches Gesetz (Feder) 02). Hängt man ein zweites 100g Gewicht an die Feder, verdoppelt sich die Auslenkung auf 10 schwarze Striche (Bild03: Hookesches Gesetz (Feder) 03). Kommt noch ein Gewicht von 100g dazu, zeigt das rote Fähnchen eine Auslenkung der Feder bei 15 schwarzen Strichen an (Bild04: Hookesches Gesetz (Feder) 04). Betrachtet man nun die drei Federwaagen auf der linken Seite der 4 Fotos, so stellt man fest, dass obwohl an allen drei Federwaagen jeweils ein Gewicht von 20g dranhängt, sich alle drei Federwaagen unterschiedlich stark auslenken. Dies ist ein Hinweis, dass in den Federwaagen entsprechend ihrem vorgegebenen Messbereich von 1N, 5N und 10N unterschiedlich starke Federn eingebaut sind. Auf dem 5ten Foto (Bild05: Hookesches Gesetz (Feder) 05) sieht man die drei durchsichtigen Federwaagen mit ihren unterschiedlich stark ausgelenkten Federn.

Versuchsbilder: