Hooksches Gesetz

Darstellung 1

Verschiedene Gewichte, die an derselben Feder hängen, verursachen unterschiedliche Änderungen in der Federlänge L . Wir werden das Verhältnis zwischen m  und DL  untersuchen.

Was passiert, wenn wir ein Gewicht an eine Feder hängen? Wir wenden auf die Feder eine abwärts gerichtete Kraft Fw = mg an (das Gewicht der Masse). Wenn die Masse im Gleichgewicht verharrt, muss die Feder eine symmetrische, aufwärts gerichtete Kraft produzieren (wir nennen das elastische Kraft Fe)  Fw = - Fe . Um das Verhältnis zwischen mg  und DL zu untersuchen, können wir äquivalent das Verhältnis zwischen Fe und DL  studieren (es gibt nur einen Vorzeichenwechsel).

Wir hängen die Masse m an eine Feder und benutzen den Sonar, um die Änderung in der Federlänge zu untersuchen. Wir untersuchen die Beziehung zwischen m und DL .

Indem wir die Messung mit verschiedenen Massen durchführen, erhalten wir mehrere Wertepaare, die in einer Zeichnung dargestellt werden können. Wir finden heraus, dass die experimentellen Punkte auf einer Geraden liegen.

Wenn wir das Experiment mit verschiedenen Federn wiederholen, erhalten wir eine ähnliche Grafik, in der nur die Steigung anders ist.

Die Steigung der angetragenen Linie hängt nur von der Art der Feder ab. Eine Feder wird üblicherweise durch die Kraft, die sie bracht, um eine einheitliche Längendehnung zu erzeugen, definiert. Ein Parameter, dass “elastische Konstante (Auch Federkonstante) k” der Feder genannt wird. Mit anderen Worten: k= DL/m.

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