Versuchsdurchführung
Von der Hörsaaldecke herab, hängt ein ca. 5,5m langer Bronzedraht mit einem Durchmesser von etwa 0,5mm. Es wird gezeigt, dass die Längenausdehnung des Bronzedrahtes proportional zur Zugkraft der angehängten Gewichte ist. Weiterhin wird gezeigt, dass die Längenänderung beim Abnehmen der Gewichte reversibel ist.
Zur Messung der Längenausdehnung ist der Draht zwischen einer Gummirolle und einer Metallrolle mit Zeiger leicht eingespannt. Die Dehnung des Drahtes wird somit auf der Skala über die Drehung der Zeigerrolle sichtbar gemacht.
Es kann das Elastizitätsmodul des Bronzedrahtes aus den Messergebnissen bestimmt werden:
\(\epsilon =\frac{\Delta l}{L}\)
\(\sigma = \frac{F}{A_{Draht}}\)
\(E=\frac{\sigma }{\epsilon }\)
Beispielrechnung:
\(\Delta l = 5.5Skt\cdot \frac{1,1mm}{Skt}\)
\(\frac{\Delta l}{L} = \frac{6.05mm}{5500mm}=1.1\cdot 10^{-3}\)
\(\sigma = \frac{20N}{0.19mm^2}=105.3\frac{N}{mm^2}\)
\(E=\frac{\sigma }{\epsilon }=\frac{105\frac{N}{mm^2 }}{1.1\cdot 10^{-3}}=95693\frac{N}{mm^2}\)
\(E_{Lit.} = 110000\frac{N}{mm^2 }\)