Versuch 28: Hookesches Gesetz

Versuchsdurchführung

Eine Spiralfeder ist an einem Stativ freihängen aufgehängt. Am Ende der Spiralfeder ist ein Zeiger angebracht, sodass die Ausdehnung der Feder gut auf einer dahinter angebrachten Skala abgelesen werden kann.

Es wird nun ein Gewicht der Masse 300g an die Spiralfeder angehängt und die Ausdehnung der Feder an der Skala abgelesen. Anschließend wird ein weiteres Gewicht mit gleicher Masse angehängt und erneut die Ausdehnung abgelesen. Dabei wird gezeigt, dass sich die Ausdehnung bei Verdoppelung der angehängten Masse ebenfalls verdoppelt.

Die Ausdehnung der Feder folgt also dem Hookeschen Gesetz:

\(F=D\cdot s\)

Hierbei bezeichnet D die Federkonstante der Spiralfeder und s die Dehnung der Feder.

Auf Wunsch kann ebenfalls gezeigt werden, dass die Schwingungsdauer bei Verdoppelung der angehängten Masse nur mit dem Faktor \(\sqrt{2}\) anwächst:

\(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{D}}\)