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Federkraftmesser

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Sonntag, 20. Juli 2014 um 19:50 Uhr

Mit dem Federkraftmesser befassen wir uns in diesem Artikel der Physik. Dabei wird erklärt, was ein Federkraftmesser überhaupt ist, wie man ihn nutzt und wozu er dient. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Mechanik.

Kräfte erkennt man an ihren Wirkungen. Wenn ein Körper verformt wurde oder sich die Bewegung geändert hat, dann hat eine physikalische Kraft gewirkt. Und solch eine Kraft kann man mit einem Federkraftmesser messen. In einem solchen Messgerät befindet sich eine elastische Feder, die sich ausdehnen und dann wieder zusammenziehen kann. Je nachdem, welche Kraft auf die Feder wirkt. Wie weit das mit der Messung klappt, hängt vor allem von der Feder ab, die verschiedene Härten aufweisen kann. Das sieht dann so aus:

Federkraftmesser

Die Kraft wird in Newton gemessen. Dabei entspricht 1 Newton etwa einer Gewichtskraft von 100g auf der Erde. Somit entsprechen 10N etwa 1000g = 1kg. Zum Messen einer Kraft geht man dabei wie folgt vor:

  1. Einen Federkraftmesser befestigen. Dieser hat in der Regel oben einen kleinen "Ring" mit dem man den Federkraftmesser aufhängen kann oder an dem man diesen festhalten kann.
  2. Den Nullpunkt einstellen. Ihr wisst dann also, wo der Federkraftmesser steht, bevor eine Kraft wirkt.  Optimalerweise steht die Skala auf Null, sofern keine Kraft wirkt.
  3. Das Gewicht anhängen oder eine Kraft an der Feder ziehen lassen und den Betrag der Kraft an der Skala ablesen.

Formel: Federkonstante, Strecke und Kraft

Es existiert ein mathematischer Zusammenhang zwischen der Kraft, der Strecke und der Federkonstante. Liegen zwei der drei Größen vor, so könnt ihr damit die Dritte berechnen. Die Formel lautet:

  • F = D · s

Dabei ist:

  • "F" die Kraft in Newton
  • "D" Die die Federkonstante in Newton pro Meter
  • "s" die Auslenkungsstrecke in Meter

Ein kleines Beispiel: Beträgt die Federkonstante 2 Newton pro Meter und die Auslenkungsstrecke ist 0,10m so errechnet sich eine Kraft von 0,2 Newton.

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