Verformungskraft

Befestige eine Schraubenfeder an einem Stativ so, dass sich das untere Ende der Feder genau bei der Tischkante befindet. Hänge nun zunehmend Gewicht auf die Feder und miss dabei die Dehnung. Trage den Zusammenhang zwischen Dehnung und Kraft in ein Diagramm ein (du musst dabei die Masse in Newton umrechnen) und verbinde die Punkte. Welche Kurve ergibt sich dabei? Und was passiert, wenn du Schritt für Schritt die Gewichte wieder entfernst?

Versuchsaufbau

Diagramme, die den Zusammenhang zwischen aufgewendeter Kraft und dadurch entstehender Dehnung eines Stoffes zeigen, nennt man Spannungs-Dehnungs-Diagramm. Unten siehst du ein solches Diagramm für eine Schraubenfeder. Du kannst den linearen Zusammenhang erkennen. Dieser wird vom Hook'schen Gesetz beschrieben.

Spannungs-Dehnungs-Diagramm einer Schraubenfeder.

Mit Hilfe einer Gleichung beschrieben lautet das Hook'sche Gesetz: $F= k\cdot \Delta x \Leftrightarrow k = \frac{F}{\Delta x}$

$k$ ist dabei die Federkonstante. Sie gibt an, wie viel Kraft man brauchte, um die Feder um 1 m zu dehnen, k gibt also gewissermaßen die Härte der Feder an. Berechne aus den Werten in deinem Versuch die Federkonstante.