Frage von PROGTIVAN, 24

Physik-Frage zum Hook'schen Gesetz

Hi Leute, ich habe eine Physik-Frage. Wenn an einer Feder ein Gewicht von 10g hängt und man mit der Kraft 1 Newton daran zieht, und man dann die Kraft verdoppelt (2 Newton insgesamt), aber das Gewicht gleich bleibt, wird dann die Feder doppelt so lang (ausgedehnt)? Danke im voraus.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 3

 =Zunächst einmal halte ich einige Begriffsklarstellungen für angebracht. Das Wort "Gewicht" steht hier nämlich für sehr unterschiedliche Dinge, nämlich

  1. den Körper, der an der Feder hängt und den man genauer als "Massestück" bezeichnen würde,
  2. seine Masse von 10g, die vulgo und inakkurat als "Gewicht" bezeichnet wird und eine Eigenschaft des Körpers selbst ist, und
  3. physikalisch korrekt seine GewichtskraftF_g = 10g·9,81m/s² = 98,1mN.

Diese Gewichtskraft verursacht natürlich schon eine Dehnung der Feder, nämlich

∆𝓵₀ = F_g/D,

wobei D die Federkonstante der Feder ist.

Da - solange keine zu großen Kräfte am Werk sind - die Beziehung zwischen Kraft und Dehnung

linear

ist, kann man diese Dehnung als neuen Nullpunkt verwenden. Eine Kraft F verursacht die

zusätzliche

Dehnung

∆𝓵 = F/D,

und 2F bewirken dementsprechend

2∆𝓵 = 2F/D,

und zwar, natürlich, gegenüber der Dehnung ∆𝓵₀, die die Feder schon durch das Massestück erfährt. Die Dehnung durch die Kraft F gegenüber der aufgehängten Feder

ohne

Massestück ist natürlich

∆𝓵₀ + ∆𝓵 = (F_g + F)/D.

Antwort
von dompfeifer, 13

Doppelte Kraft führt zur doppelten Dehnung.

Kommentar von PROGTIVAN ,

danke

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