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Versuche

Dehnung eines Drahtes

Ziel des Versuchs

  • Untersuchung der Dehnung eines Drahtes

Material

  • 1 Kupferdraht (ca. 0,4 mm Durchmesser)
  • 1 Waagschale
  • 1 Satz Massenstücke
  • 1 Messzeiger mit a1 : a2 = 1 : 30
  • 1 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

\(\Delta F\text{ in N}\)
0
2,0
4,0
6,0
8,0
10
12
14
16
\(\Delta x\text{ in cm}\)
0
1,5
3,3
4,5
6,1
8,3
12,6
13,8
14,9

Auswertung

Abb. 3 Dehnungs-Kraft-Diagramm des Drahts
  • 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 \(\Delta x : 30\)!