Warum benutzt man in der Physik bei Kraftmessern kein Gummiband, sondern elastische Federn aus Stahl?
3 Antworten
Aus den von den anderen genannten Gründen und noch einem Weiteren: Die Verformung der Stahlfeder beruht letzten Endes auf Torsion, also einer den Querschnitt erhaltenden Art der Formänderung, was es Federn ermöglicht, ein über einen großen Bereich weitgehend konstantes Verhältnis zwischen Kraft und Verformung zu erreichen (Hook'sche Regel, auch »Hook'sches Gesetz« genannt). Das bietet ein Gummiband beim besten Willen nicht.
Darüber hinaus sind die elastischen Eigenschaften von Metallen weit weniger temperaturabhängig als die von Polymeren.
eigentlich wollte ich auch noch schreiben, warum das Gummiband diese Bedingungen nicht bietet:
Anders als beim Stahl der Stahlfeder, er selbst nicht gedient wird, wird das Gummiband in die Länge gezogen, und zwar auf Kosten seines Querschnitts. der ist aber fundamental für die Federkonstante mit verantwortlich, das heißt die Kraft, die erforderlich ist das Gummiband noch einmal so stark auszulenken, wird so lange geringer, bis das Gummiband erneut steifer besitzt, kurz bevor es an seine Belastungsgrenzen herankommt und schließlich reißt. Die Beziehung zwischen Kraft und Dehnung ist also eine Sigmoide und keine Gerade.
Weil sich Federn präziser fertigen lassen und weniger altern.
weil das mit der zeit ausleiert.