Dehnung eines Drahtes

Ziel des Versuchs
Untersuchung der Dehnung eines Drahtes

Versuchsgeräte

  • 1 Kupferdraht (ca. 0,4 mm Durchmesser)
  • 1 Waagschale
  • 1 Satz Massenstücke (etwa Schraubenmuttern)
  • 1 Messzeiger mit a1 : a2 = 1 : 30
  • 1 Lineal mit Messschnabel

Aufbau des Versuchs

Durchführung des Versuchs

Befestige den Draht mit dem einen Ende beispielsweise an der Decke vom Zimmer. Schraube das andere Drahtende am Messzeiger an.

Dieser Messzeiger hat die Funktion, kleine Längenänderungen des Drahtes in einem gut ablesbaren Ausschlag am Lineal zu „übersetzen“. Bei dem Verhältnis von a1 : a2 = 1 : 30  entspricht der Ausschlag des Zeigers von 30 Millimetern  einer Dehnung des Drahtes von circa einem Millimeter.

Belaste nun die Waagschale in 2-N-Schritten immer stärker. Notiere den zugehörige Zeigerausschlag. Stelle die Wertepaare grafisch in einem Koordinatensystem dar.

Ergebnis des Versuchs     

ΔF in N
0
2,0
4,0
6,0
8,0
10
12
14

16

Δx in cm
0
1,5
3,3
4,5
6,1
8,3
12,6
13,8
14,9

Denke daran: Die wahre Längenänderung des Drahtes ist Δx : 30 (muss durch dreißig dividiert werden)

  • Wir sehen, dass der Draht vom Koordinatenursprung bis zum Punkt P ungefähr dem Gesetz von Hooke folgt. Er liegt auf der Ursprungsgeraden.
  • Anschließend werden mit kleinen Kraftzuwächsen relativ große Dehnungen erzeugt. Man könnte sagen, der Draht verhält sich wie eine zähe Flüssigkeit, er fließt (zwischen den Punkten P und F).
  • Nun folgt eine Phase, wo sich der Draht sehr schwer dehnen lässt, um letztlich zu reißen.