Das HOOKsche Gesetz Teil 2
Im Experiment zur Längenänderung der Feder haben wir die nebenstehende Messwerttabelle aufgenommen.
Die Messwerte m und Δl zeigen einen proportionalen Zusammenhang. m~Δl
Wir wissen bereits, dass die Masse m proportional zur Kraft F. F~m
Dann gilt:
Die Längenänderung der Feder Δl ist proportional zur wirkenden Kraft.
F ~ Δl
Der Proportionalitätsfaktor ist die Federkonstante D.
F = D · Δl
Die Federkonstante D ist ein Maß für die Härte der Feder.
Einheit: {\left[D\right] = 1 \frac{N}{m}}
Wenn die Längenänderung der Feder ein Maß für die wirkende Kraft ist, dann können wir damit ein Messgerät, den Federkraftmesser (bzw. NEWTONmeter) normieren.
Die Längenänderung der Feder ist ein Maß für die wirkende Kraft.
Wir alle haben schon mal mit einer Kugelschreiberfeder gespielt. Wir haben sie zusammengedrückt und auseinander gezogen. Das ging eine Weile gut und die Feder ist in ihre ursprüngliche Form zurückgekehrt.
Dann plötzlich haben wir etwas zu stark gezogen und die Feder verlor ihre Elastizität. Sie ist nicht mehr in ihre ursprüngliche Form zurückgekehrt.
Diesen Vorgang beschreibt die nebenstehende Abbildung.
Wir können die Feder im Elastizitätsbereich dehnen. Sie wird in die Ausgangsform zurückkehren. Wenn wir die Feder über den Punkt B hinaus dehnen, dann verlassen wir den Elastizitätsbereich und die Feder verliert ihre ursprüngliche Form.
Nur im ersten Bereich bis A, ist die Längenausdehnung der Feder proportional zur wirkenden Kraft.
In diesem Bereich gilt das HOOKsche Gesetz: F~Δs bzw. F~Δl
