Federkraftmesser – Was ist das?

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• Wie funktioniert ein Federkraftmesser?

Wie funktioniert ein Federkraftmesser?

Ein Federkraftmesser ist ein mechanisches Messgerät zur Kraftmessung. Es besteht hauptsächlich aus einer elastischen Schraubenfeder mit bekannter Federkonstante $D$, welche sich in einem Rohr befindet.

Die Feder hat eine bestimmte Ruhelänge, wenn keine Kraft auf sie wirkt. Zieht eine Kraft die Feder auseinander, verlängert sich diese Grundlänge um eine bestimmte Strecke (Auslenkung) $x$. Das senkrecht aufgestellte Rohr der Federwaage hat die Ruhelänge der Feder und ist am oberen Ende geschlossen. Die Feder wurde ins Innere des Rohrs geschoben und oben befestigt.

Die Gewichtskraft eines Objekts kann damit gemessen werden, indem es am unteren Ende der Feder angebracht wird. Dadurch wird die Feder um die Strecke $x$, die nun aus dem Rohr herausschaut, ausgelenkt.

Die Federkraft oder Spannkraft $F_f$ ist gleich der Gewichtskraft $F_g$ des Objekts. Da $D$ und $x$ bekannt sind, lassen sich diese mit dem Hook'schen Gesetz wie folgt berechnen:

$ F_g=F_f=D\cdot x $

Bei den meisten Federkraftmessern wird die Feder zusammen mit einer Skala herausgezogen. Mit dieser lässt sich (je nach Skala) die Auslenkung, das Gewicht des Objekts oder die Kraft direkt ablesen.