Durchführung
DurchführungVerschiedene Metallstäbe mit unterschiedlichem Querschnitt/Profil können auf zwei Halterungen gelagert und in der Mitte mit einem angehängten Gewicht beschwert werden.
Eine Messspitze auf einem Stativ kann im unbelasteten Zustand genau auf die Oberfläche des Metallstabs abgesenkt werden. Beim Belasten des Stabes mit Gewichten kann die Durchbiegung dann mithilfe der Hörsaalkamera beobachtet werden.
Folgende Stäbe stehen dabei zur Verfügung:
1. Aluminium-Stab mit rechteckigem Querschnitt (hochkant oder flach)
2. Massiver Rundstab aus Messing (Masse 250g)
3. Hohlrohr aus Messing (Masse 250g)
Darüber hinaus existiert ein längerer Bleistreifen, der frei tragend entweder hochkant oder flach gelagert werden kann. Dabei kann beobachtet werden, dass der Bleistreifen bei flacher Lagerung unter dem Eigengewicht einknickt.
Rolle des Flächenträgheitsmoments
Durchbiegung:
\(S=\frac{F l^3}{48 E J}\)
Flächenträgheitsmomente:
Rechteck (lange Seite h, kurze Seite d):
\(J=\frac{1}{12}hd^3 \)
Runder Querschnitt:
\(J=\frac{\pi }{64}d^4 \)