Material
- Kupferdraht (ca. 0,4 mm Durchmesser)
- Waagschale
- Satz Massenstücke
- Messzeiger mit \(a_1 : a_2 = 1:30\)
- Lineal mit Messschnabel
Versuchsaufbau
Versuchsdurchführung
- Der Draht wird mit dem einen Ende z.B. an der Zimmerdecke befestigt, mit dem anderen Ende am Messzeiger angeschraubt.
- Der Messzeiger dient dazu, die kleinen Längenänderungen des Drahtes in einen gut ablesbaren größeren Ausschlag am Lineal zu "übersetzen". Bei einem Verhältnis von \(a_1 : a_2 = 1 : 30\) führt eine Dehnung des Drahtes um \(1\,\rm{mm}\) zu einem Zeigerausschlag von \(30\,\rm{mm}\) .
- Die Waagschale wird in Schritten von je \(2\,\rm{N}\) immer stärker belastet und der zugehörige Zeigerausschlag notiert.
Beobachtung
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\(\Delta F\text{ in N}\)
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0
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2,0
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4,0
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6,0
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8,0
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10
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12
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14
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16
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\(\Delta x\text{ in cm}\)
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0
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1,5
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3,3
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4,5
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6,1
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8,3
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12,6
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13,8
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14,9
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Auswertung
- Der Draht gehorcht vom Ursprung bis zum Punkt P näherungsweise dem Gesetz von Hooke.
- Dann erreicht man mit kleinen Kraftzuwächsen relativ große Dehnungen. Der Draht verhält sich ähnlich einer zähen Flüssigkeit, er fließt (zwischen P und F).
- Schließlich folgt eine Phase, in der sich der Draht nur schwer dehnen lässt, um schließlich abzureißen.
Hinweis: Die wahre Längenänderung des Drahtes ist \(\Delta x : 30\)!