|
Titel: Das Hooksche Gesetz
Note: 2
Klasse: 9
Arbeit: Das Hooksche Gesetz
Vorbereitung
Das Hookesche Gesetz ( 1670 )
Die Verlängerung s einer Feder ist innerhalb eines gewissen Bereichs der Kraft F proportional s ~ F. Per Quotient aus Kraft F und Verlängerung s ist dann konstant F/s = konstant ( Ursprungsgerade )
Def.: F/s = D ( Federkonstante = Federhärte )
F = D*s
Gilt das Hookesche Gesetz, so ist die Feder elastisch. Wirkt die Kraft nicht mehr, geht sie in ihre Ausgangslage zurück.
( Plastische Verformungen dagegen bleiben bestehen )
1) Zusammenhang zwischen Kraft F und Verlängerung s bei verschiedenen Federn
a)
M in g 0 50 100 150 200 250 300
F in cN 0 50 100 150 200 250 300
S in cm 9 23 35,5 49 63 75 87
▲s in cm 0 14 26,5 40 54 66 78
D1=F/▲s in 1 cN/cm 0 3 3,7 3,7 3,7 3,8 3,8
b)
S in cm 29 29,5 30,5 32 33,5 35 36,5
▲s in cm 0 0,5 1,5 3 4,5 6 7,5
D2 in cN/cm 0 100 66,7 50 44,4 41,7 40
Vergleich von D1 und D2 :
D1 < D2
Bei einer harten Feder ist die Verlängerung kleiner bei gleicher Kraft.
Bei einer harten Feder ist die Kraft größer, die zur gleichen Verlängerung führt
c) Zusammenhang zwischen F und s bei einem Gummiband
m in g 0 50 100 150 200 250 300
F in cN 0 50 100 150 200 250 300
S in cm 74 100 108 114 119 121 123
▲s in cm 0 26 34 40 45 47 49
D = F/s in W/cm 0 1,9 2,9 3,8 4 5,3 6
d)Das Hookesche Gesetz ist nur bei a) und b) erfüllt. Nicht bei c). Ein
Gummiband wird immer länger, auch wenn die Kraft konstant bleibt. Nach dem Entlasten kehrt es nicht mehr in seine Ausgangslage zurück. Es ist plastisch verformt und nicht elastisch.
2) Kombinationen von Federn
a) hintereinander geschaltete Federn
Mit 2 Federn
M in g 0 50 100 150 200 250 300
F in cN 0 50 100 150 200 250 300
S in cm 31 59 85 111 138 164 492
▲s in cm 0 28 54 80 107 133 161
D in cN/cm 0 1,8 1,8 1,9 1,9 1,9 1,9
Mit drei Federn
S in cm 57 138 179
▲s in cm 0 81 121
D in cN/cm 0 1,2 1,2
Mit 2 Federn D = D1 / 2
Mit 3 Federn D = D1 / 3
Ergebnis: Hintereinandergeschaltete Feder D = D1 / n
b) Parallel geschaltete weiche Federn
m in g 0 50 100 150 200 250 300
F in cN 0 50 100 150 200 250 300
S in cm 16 24 31 38 45 51 57
▲s in cm 0 8 15 22 29 35 41
D = F/s in W/cm 0 0,63 0,67 0,68 0,69 0,71 0,73
D = 2*D1 => D = n*D1
3) Berechnung von D
GF = 0,9 N = 90 cN => m = 90g
Aus Versuch Mit verbesserter Formel
D = ( F + n * ( GF / s )) / s
1a Weiche Feder D1 150/40 =3,75=D1 4,875
2a) 2weiche Federn hintereinander 150/40=1,875=De 3
3 weiche Feder hintereinander 150/122=1,23=D3 2,34
2b) 2weiche Federn parallel 150/22=6,8=D4 10,9
Das Gewicht der Federn spielt für die Auslenkung ebenfalls eine Rolle.
D3 / D2 / D1 / D4 =2 / 3 / 6 / 12 = 1,23 / 1,845 / 3,69 / 7,38
Fehlerquellen
- Einstellungen der Nulllagen
- Ablesefehler
- Eine der Federn war einmal überdehnt und entspricht nicht mehr dem Hookeschen Gesetz
- Die verwendeten Federn haben nicht das gleiche D
Für einen Federkraftmesser muss die Feder elastisch sein, d.h. das Hookesche Gesetz muss gelten, damit die Skala des Messgeräts gleichmäßig eingeteilt werden kann und damit die Nullpunktlage immer stimmt.
Quelle: - Experimente
- Physikbuch Klasse 9; Baden-Württemberg
Hier könnt Ihr die DRUCKANSICHT für das Referat öffnen
|
| |
|
SEI FAIR und helfe auch anderen!!!
Täglich erreichen uns E-Mails von Euch, in denen Ihr Euch bedankt.
Bedenkt bitte, dass die Referate, die Euch hier mal schnell aus der Not helfen, von anderen Schülern hochgeladen wurden.
Darum die Bitte: Wenn Ihr eigene Referate auf dem PC habt ladet diese hier hoch, um auch anderen zu helfen. Nur so kann aus diesem Forum eine große Bereicherung für Euch werden.
So wie Dir geholfen wurde kannst Du auch anderen helfen.
Das tolle daran, Du kannst auch noch etwas gewinnen. Unter allen Einsendern verlosen wir in regelmäßigen Abständen CD's, Taschenrechner und Spielekonsolen, die uns von Sponsoren zur Verfügung gestellt werden.
Hauptanliegen sollte aber die Hilfe untereinander sein. Also seid fair und ladet Eure eigenen Arbeiten HIER hoch. Du findes den Link auch auf der Webseite im Kopf (Referat senden)
Im Namen Aller herzlichen Dank!
|
|
|
Was? - das war nicht das richtige Referat?
jetzt gezielt nach Referaten suchen hier bitte einen Suchbegriff eingeben:
|
|
Du brauchst Geld und willst Dein Taschengeld aufbessern? Auf den Seiten von Jacktiger.com findet Ihr, nach Regionen sortiert, kleinere Jobs z.B. Rosen verteilen am Valentinstag, oder Zettel bei Eröffnungen von Fitnessstudios und anderen Läden, Promotion für Vitamindrinks (Verteilaktion), aber auch anspruchsvollere Jobs wie modeln oder Statisten fürs Fernsehen werden gesucht. Schau einfach mal rein bei:
Vielleicht findest Du ja etwas, was Dir Spaß macht?
Tipp:
in den Ferien Reiten
www.zooplus.de
|
|
|
für bessere Hausaufgaben und Referate
