Hookesches Gesetz

Lehrplanbezug

 

Mittelschule		6
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Gymnasium	LehrplanPlus	8

 

Hooksches Gesetz 1: Parallelversuch

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Hooksches Gesetz 2: Messversuch

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Hinweise zur Durchführung

Qualitative Durchführung:

Die vier gleiche Federn werden in gleichen Abständen an einer Leiste befestigt (Klebeband) und mit vier Massestücken im Verhältniss 1:2:3:4 beschwert. Man achte darauf, dass das leichteste Massestück aus Schülerperspektive links hängt, um eine aufsteigende Gerade zu erhalten. Man verändert daraufhin die Steigung der Gerade bis sich die Unterkanten der Massestücke auf der gleichen Höhe befinden.
Wichtig ist, dass man vier gleiche Federn hat, wovon keine schon einmal überdehnt wurde. Kleine Unterschiede lassen sich bei der Befestigung mit Klebeband ausgleichen.

Quantitative Durchführung:

Die obere Messmarkierung muss zu Beginn des Versuchs auf die Unterkante der Federeingestellt werden, um die tatsächliche Auslenkung der Feder messen zu können.

Didaktische Hinweise

Qualitative Durchführung:

Am Ende des Versuchs sollte die Dehnung der Federn, bzw. Ihre Aufhängungspunkte eine Gerade bilden und die Unterkannte der Massestücke horizontal verlaufen, dies lässt sich auch gut mit einer Leiste oder einer anderen künstlichen Referenzebene (Tischkannte oder ähnliches) verdeutlichen. Die Schlussfolgerung, dass Kraft und Auslenkung zueinander proportional sind, liegt dann für SuS bildlich nahe.

Quantitative Durchführung:

Quantitative Durchführung Dehnung der Feder erfolgt in vier gleichmässigen Schritten, es empfiehlt sich hier besonders eine geeignete Feder zu wählen, die auch deutliche, das Verhältnis zeigende, Messwerte liefert.
Mit Hilfe des Hookeschen Gesetzes lernen die SuS leicht den Umgang mit Diagrammen. Anhand der einfach zu erhaltenden Messdaten lernen die SuS, wie man Daten rechnerisch bzw. graphisch auswerten kann. Sie erkennen das Hookesche Gesetz als einfaches Beispiel für propotionale Größen. Eigenschaften wie eine Ursprungsgerade als Graph oder die Quotientengleichheit ergeben sich leicht.
Als Übung zur Interpretation von Diagrammen lassen sich die Graphen "weicherer" und "härterer" Federn in ein Diagramm eintragen bzw. daraus herauslesen.

 

Weiteres Material und Links

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	Kraft und das Gesetz von Hooke
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