Physik

Experiment zur Ausdehnung eines Gummibandes

Die Aufgabe

Untersuche den Zusammenhang zwischen der Kraft auf ein Gummiband und der bewirkten Längenänderung.

Der Aufbau

Für den Aufbau benötigst du:

ein Lineal oder Dreieck,
einen Gummi
(möglichst dünn oder ein Stück Hutgummi von der Rolle),
eine kleine Tüte
Klebeband,
eine Büroklammer,
etwas Kleingeld (am besten ein Stapel gleicher Münzen),
ein Blatt Papier und einen Stift

Die Büroklammer kannst du so biegen, dass sie als Haken dient.
Den Gummi zerschneidest du und bindest ihn an den Haken.
Am anderen Ende befestigst du die Tüte.
Mit einem Stift markierst du die Anfangsstelle (Nullpunkt) zum Messen.
Die fertige Anordnung kann an einer Zimmer- oder Schranktür befestigt werden.
An die Tür klebst du mit Klebestreifen ein Blatt Papier zum Kennzeichnen der Längenänderungen.

Die Messgrößen

Die Längenänderung des Gummis kann mit dem Lineal gemessen werden.
Zur Messung der Kraft greift man auf bekannte Werte zurück.
Die Masse und damit auch die Gewichtskraft der Euromünzen ist genau festgelegt. Man kann die Werte im Internet finden oder schaut einfach in nebenstehende Tabelle.

Zur Messung der Kraft nimmt man die benutzten Münzen und addiert deren Gewichtskräfte.
Die nebenstehende Tabelle ist nicht die Messwerttabelle des Versuches.

Beispiel:
Du hast einen Stapel 10¢-Stücke.
Legst Du eine Münze in die Tüte, so wirkt eine Kraft von 4,02cN.
Bei 2 Münzen wirken dann 8,04cN, bei 3 Münzen 12,06cN usw..

Geldstück	F in cN
1¢	2,26
2¢	3,00
5¢	3,85
10¢	4,02
20¢	5,63
50¢	7,65
1€	7,36
2€	8,34

Die Durchführung

Zunächst markierst du auf dem Blatt die Stelle, an der die Markierung auf dem Gummiband steht.
Dann übst Du eine Kraft auf das Gummiband aus, indem Du Münzen in die Tüte packst. Kennzeichne auf dem Blatt die Stelle, an der die Markierung jetzt steht.
Der Abstand zur ersten Linie zeigt die Verlängerung des Gummibandes.
Wiederhole den Versuch mit immer größeren Kräften (indem Du mehr Münzen in die Tüte legst).
Bei allen Versuchen verwendest Du das gleiche Gummiband.

Für ein aussagekräftiges Ergebnis solltest Du mindestens 10 Messungen durchführen.
Hinweis: Verwende genügend Münzen, damit die Längenänderungen deutlich messbar sind.
Ein Messwert ist schon vorher bekannt, nämlich, wenn keine Münzen in der Tüte sind.

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