Federkraftmesser für Zug und Druck: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 2. August 2022, 13:03 Uhr

Ein Federkraftmesser nutzt die elastische Verformung einer Hookeschen Feder aus, um die auf sie wirkende Kraft zu messen. In dem Gültigkeitsbereich der elastischen Verformung gilt das Hookesche Gesetz $F=D\cdot \Delta s$ . Die Kraft, die auf eine Feder wirkt, ist also proportional zu deren Auslenkung. Eine am Federkraftmesser angebrachte, geeichte Skala macht damit die auf die Feder wirkende Kraft messbar.

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Der Federkraftmesser besteht aus einer transparenten oder opaken Plastikhülle. Im Innern ist eine Feder mit einer bestimmten Härte, die nach außen hin einen Haken hat (beispielsweise zum Anhängen von Massenstücken). Eine Skala auf der Plastikhülle bringt die Auslenkung der Feder mit der auf sie einwirkenden Kraft in Zusammenhang. Mit einem integrierten Rohr oder einem Gewinde können die Federkraftmesser auf einen bestimmten Wert hin normiert werden.

Funktionsweise

Eine auf die Hookesche Feder wirkende Kraft führt im Gültigkeitsbereich zu einer linearen Verformung der Feder. Damit kann eine lineare Skala angegeben werden, für die die Auslenkung mit der wirkenden Kraft in Zusammenhang gebracht werden kann.

Bedienungsanleitung des Herstellers

Druckkraft auf einen Federkraftmesser.

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Mechanik: 6c
Hersteller	verschiedene, u.a. Leybold und TickiT
Varianten Druckkraftmesser	2.5 N, 5 N, 10 N, 20 N, 50 N
Varianten Zugkraftmesser	0,1 N, 0,2 N, 1 N, 3 N, 5 N, 10 N, 30 N, 50 N

Fotos

     Druck-Federkraftmesser, bis ca. 50 N

     Zug-Federkraftmesser mit angezeigter Skala.

     Zug-Federkraftmesser, bis 5 N, mit transparenter Kunststoffverkleidung.

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0

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-Ein Federkraftmesser nutzt die elastische Dehnung einer Feder aus, um die auf sie wirkende Kraft anzuzeigen. In diesem Gültigkeitsbereich der elastischen Dehnung gilt das Hookesche Gesetz. Die Kraft, die auf eine Feder wirkt, ist also proportional zu deren Auslenkung. Eine am Federkraftmesser angebrachte, geeichte Skala macht damit die auf die Feder wirkende Kraft ablesbar.
+Ein Federkraftmesser nutzt die elastische Verformung einer Hookeschen Feder aus, um die auf sie wirkende Kraft zu messen. In dem Gültigkeitsbereich der elastischen Verformung gilt das Hookesche Gesetz <math>F=D\cdot \Delta s</math>. Die Kraft, die auf eine Feder wirkt, ist also proportional zu deren Auslenkung. Eine am Federkraftmesser angebrachte, geeichte Skala macht damit die auf die Feder wirkende Kraft messbar.
 === Aufbau und Funktionsweise ===
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 '''Aufbau'''
-Der Federkraftmesser besteht aus einer transparenten oder opaken Plastikhülle. Im Innern ist eine Feder mit einer bestimmten Härte, die nach außen hin einen Haken hat (beispielsweise zum Anhängen von Massenstücken). Eine bedruckte Skala auf der Feder selbst oder auf der Plastikhülle bringt die Auslenkung der Feder mit der auf sie einwirkenden Kraft in Zusammenhang. Mit einem integrierten Rohr oder einem Gewinde können die Federkraftmesser auf einen bestimmten Wert hin normiert werden.
+Der Federkraftmesser besteht aus einer transparenten oder opaken Plastikhülle. Im Innern ist eine Feder mit einer bestimmten Härte, die nach außen hin einen Haken hat (beispielsweise zum Anhängen von Massenstücken). Eine Skala auf der Plastikhülle bringt die Auslenkung der Feder mit der auf sie einwirkenden Kraft in Zusammenhang. Mit einem integrierten Rohr oder einem Gewinde können die Federkraftmesser auf einen bestimmten Wert hin normiert werden.
 '''Funktionsweise'''
-Eine auf die Feder wirkende Kraft führt zu einer linearen Elongation der Feder. Damit kann eine lineare Skala angegeben werden, für die die Auslenkung mit der wirkenden Kraft in Zusammenhang gebracht werden kann.
+Eine auf die Hookesche Feder wirkende Kraft führt im Gültigkeitsbereich zu einer linearen Verformung der Feder. Damit kann eine lineare Skala angegeben werden, für die die Auslenkung mit der wirkenden Kraft in Zusammenhang gebracht werden kann.
+<!-- === Experimente === -->
-</div>
+<!-- === Betriebsanweisungen === -->
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-[[Datei:HW_Mechanik_Druck-Federkraftmesser.jpg|600px|thumb|right|Druckkraft auf einen Federkraftmesser.]]
-  </div>
-</div>
-<div class="row">
-  <div class="large-7 columns">
-=== Experimente ===
-(Noch keine.)
-=== Betriebsanweisungen ===
-(Noch keine.)
 === Bedienungsanleitung des Herstellers ===
 * [https://www.conatex.com/datasheet/1091108 Bedienungsanleitung Conatex Federkraftmesser 50 N - gelb]
+* [https://www.ld-didactic.de/documents/de-DE/GA/GA/3/314/314081de.pdf?__hstc=162901667.4a8af67ae8562a55d2570e714ac9fad9.1563979018026.1631608421672.1631800376049.61&__hssc=162901667.4.1631800376049&__hsfp=1180759997&_ga=2.164687743.1149628363.1631800376-1964164665.1563981264 Bedienungsanleitung LEYBOLD Präzisions-Kraftmesser]
+* [https://www.wiemann-lehrmittel.de/shop/zug-druckkraftmesser-farbkodiert6 Webseite Wiemann Lehrmittel Zug- und Druckkraftmesser, farbkodiert]
 </div>
+  <div class="large-5 columns">
+[[Datei:HW_Mechanik_Druck-Federkraftmesser.jpg|300px|thumb|right|Druckkraft auf einen Federkraftmesser.]]
+  </div>
    <div class="large-5 columns">
    <h3 class="subheader"><span style="display:inline;"></span> Wichtige Daten</h3>
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 |-
 | Hersteller
-| verschiedene, u.a. TickiT
+| verschiedene, u.a. Leybold und TickiT
+|-
+| Varianten Druckkraftmesser
+| 2.5 N, 5 N, 10 N, 20 N, 50 N
 |-
-| Maximal messbare Kraft
+| Varianten Zugkraftmesser
-| verschiedene, u.a. 1 N, 3 N, 5 N, 10 N für Zug und 2.5 N, 20 N, 30 N, 50 N für Druck
+| 0,1 N, 0,2 N, 1 N, 3 N, 5 N, 10 N, 30 N, 50 N
 |}
    </div>
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 === Fotos ===
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-   <div class="large-8 large-centered columns">
+   <div class="large-4 large-centered columns">
 <ul class="example-orbit" data-orbit>
    <li class="active">
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 {|
 https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
-Dieses Werk ist lizenziert unter einer [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de Creative Commons  Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.]
+Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
 |}

HW