Mit einem Federkraftmesser misst du eine Kraft. Wie genau das funktioniert, erfährst du hier !
Inhaltsübersicht
Federkraftmesser einfach erklärt
Der Federkraftmesser ist ein Messgerät zur Messung einer Kraft. Er besteht aus einer auslenkbaren Feder und einer Zahlenskala zum Ablesen der Auslenkung. Solange keine Kraft an der Feder zieht, hat diese eine bestimmte Ausgangslänge. Das ist die Ruhelänge.
Sobald eine Kraft auf sie wirkt, dehnt sich die Feder aus. Die zusätzliche Länge der Feder heißt Auslenkungsstrecke ∆x. Wie schwer sich die Feder ausdehnen lässt, kommt auf die Härte der Feder an. Die Härte der Feder bezeichnest du mit der Federkonstante D.
Zieht nun eine Kraft am Federkraftmesser, kannst du sie mithilfe der Auslenkungsstrecke und der Federkonstante berechnen. Dafür wendest du das Hookesche Gesetz an:
F = D • Δx
- F: Zugkraft in Newton
- D: Federkonstante in Newton/Meter
- ∆x: Auslenkungsstrecke in Meter
Übrigens: Die Federkonstante ist unabhängig von der einwirkenden Kraft und bleibt bei der Messung gleich. Nur die Auslenkungsstrecke ∆x ist abhängig von der Kraft: Die Auslenkung der Feder verläuft also proportional zur Kraft.
Messen mit Federkraftmesser
Die Messung erfolgt in drei Schritten:
- Wähle einen geeigneten Kraftmesser mit einer passenden Skala. Schätze dafür grob ein, wie viel Kraft gemessen wird.
- Stelle den Nullpunkt ein, um zu wissen, wo die Feder vor der Messung steht. Solange keine Kraft wirkt, sollte die Skala bei null bleiben.
- Lasse eine Kraft an der Feder ziehen. Je nach Skala kannst du dann die Auslenkung oder sogar direkt die Kraft ablesen.
Studyflix vernetzt: Hier ein Video aus einem anderen Bereich
Nach Beantwortung speichern wir deine Antwort, um Studyflix zu verbessern. Mehr dazu erfährst du in unserer Datenschutzerklärung.
Kraftmessung
Klasse! Jetzt weißt du, was ein Federkraftmesser ist. Es gibt neben dem Federkraftmesser aber noch andere Methoden, um eine Kraft zu messen. Mehr über die verschiedenen Kraftmessungen erfährst du hier .
Federkraftmesser — häufigste Fragen
(ausklappen)
Federkraftmesser — häufigste Fragen
(ausklappen)-
Was ist das Hookesches Gesetz?Das Hookesche Gesetz beschreibt, dass sich eine Feder umso mehr verlängert, je größer die Zugkraft ist. Die Verlängerung ist dabei proportional zur Kraft, solange die Feder elastisch bleibt. In der Physik schreibt man das als Zusammenhang zwischen Kraft
, Federkonstante 
und Auslenkung 
.
-
Wie berechnet man die Federkonstante?Die Federkonstante berechnet man, indem man eine bekannte Kraft an die Feder hängt, die Auslenkungsstrecke misst und dann
rechnet. Konkret: Bei 
und 
gilt 
.
-
Wie liest man Federkraftmesser ab?Einen Federkraftmesser liest man ab, indem man zuerst einen passenden Messbereich wählt und den Nullpunkt einstellt, wenn keine Kraft wirkt. Danach lässt man am Haken ziehen und liest den Wert an der Skala auf Augenhöhe ab. Zeigt die Skala nur die Verlängerung, nutzt man die zusätzliche Länge.
-
Wie genau ist ein Federkraftmesser?Die Genauigkeit eines Federkraftmessers hängt vor allem von der Skalen-Einteilung und davon ab, ob der Nullpunkt richtig eingestellt ist. Beim Ablesen liegt die Unsicherheit oft etwa bei der Hälfte der kleinsten Skalenstufe, weil man zwischen zwei Strichen nur schätzen kann. Schiefes Ablesen oder Überlasten der Feder vergrößert die Abweichung.
Mechanik verstehen
Ein Federkraftmesser ist ein typisches Messgerät aus der Mechanik und zeigt dir, wie Kräfte wirken. Du ordnest in der Mechanik Kräfte, Bewegungen und einfache Maschinen im Alltag ein. So erkennst du, warum sich eine Veränderung der Kraft oft direkt in einer Bewegung oder einer Verformung zeigt. Weitere Videos dazu findest du in unserem Ingenieurwissenschaftenbereich.