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Kraftmesser selber bauen - so gelingt's

Kraftmesser selber bauen - so gelingt's 3:09
Video von Laura Klemke3:09

Ein Kraftmesser, wie er für viele Experimente zum Beispiel in der Schule oder Freizeit benutzt wird, können Sie leicht selber bauen. Allerdings müssen Sie ihn eichen.

Was Sie benötigen:

  • Feder oder stärkeres Gummiband
  • 2 ineinander passende Plastikröhrchen
  • bzw. 1 Rohr und passendes Holzstäbchen
  • Edding
  • Aufhängung für den Kraftmesser (Haken oder Ring)
  • Aufhängung für das Messobjekt (Haken)

Kraftmesser vorbereiten - das müssen Sie beachten

  1. Bei einem Kraftmesser, wie er beispielsweise in der Schule benutzt wird, wird die Kraft, die das Gewicht eines Gegenstandes ausübt (die einfachste Messvariante) anhand der Ausdehnung einer Feder gemessen. Diese einfache Variante lässt sich mit etwas Geschick selber bauen (und eichen).
  2. Diese Feder können Sie auch durch ein stärkeres Gummiband ersetzen, allerdings dehnt sich Gummi nicht so schön proportional wie eine Feder.
  3. Sie benötigen zwei ineinander passende Plastikröhrchen.
  4. Das äußere Röhrchen dient der Messung; es zeigt an, wie weit die Feder durch das anhängende Gewicht gedehnt wurde. Am äußeren Röhrchen müssen Sie auch die Aufhängung für Ihren Kraftmesser anbringen. Dies kann beispielsweise ein Haken oder ein Ring sein.
  5. Zudem muss die Feder bzw. das Gummiband in dieses Außenrohr passen und am oberen Ende befestigt werden. Beides, Haken bzw. Ring und Feder lassen sich am einfachsten anbringen, wenn man als Rohrdurchmesser einfach eine Schraube anbringt.
  6. Das innere Röhrchen sollten Sie beschriften können, denn dort wird die Maßskala für Ihren Kraftmesser angebracht. Geschickte Heimwerker können hier auch ein rundes (leichtes) Holzstäbchen oder gar einen Bleistift wählen.

Kraftmesser zusammenbauen - so wird's gemacht

  1. Nachdem Sie nun alle Teile für den Kraftmesser passend vorbereitet haben, können Sie ihn selber zusammenbauen. 
  2. Befestigen Sie die Feder und den oberen Haken an dem äußeren Rohr.
  3. Befestigen Sie das andere Ende der Feder bzw. den Gummi an dem kleineren Innenrohr bzw. an dem Holzstäbchen, in das Sie einfach eine kleine Schraube drehen.
  4. Hängen Sie den Kraftmesser nun auf und markieren Sie am Innenrohr die Null.

Kraftmesser selber eichen - so können Sie vorgehen

  1. Die Funktion Ihres selbst gebauten Kraftmessers ist klar: Übt man eine Kraft auf die Feder bzw. das Gummiband aus, dehnt sie sich. Die Ausdehnung ist umso größer, je größer die Kraft ist.
  2. Allerdings haben Sie Ihren Kraftmesser noch nicht geeicht, das heißt, Sie wissen nicht, wie groß die Ausdehnung bei verschiedenen Kräften ist.
  3. Am besten gelingt eine Eichung mit Gewichten, denn die Erdanziehungskraft, die auf diese Gewichte wirkt, lässt sich aus deren Masse leicht berechnen.
  4. Zum Eichen hängen Sie Ihren Kraftmesser am besten senkrecht auf.
  5. Je nach Feder bzw. Gummi können Sie nun verschiedene Gewichte anhängen, beispielsweise von einer Balkenwaage, aber auch einige Tafeln Schokolade können zur Eichung dienen.
  6. Und hier die Umrechnung: Ein Gewicht von 1 kg wird mit einer Kraft von G = 9,81 N (N steht für die Einheit der Kraft "Newton") von der Erde angezogen.
  7. Die Gewichtskraft einer Tafel Schokolade beträgt daher etwa 1 N (genau: 0,981 N).
  8. Markieren Sie entsprechend der Umrechnung nun mehrere Stellen auf Ihrem Kraftmesser. Dabei genügt es für die übliche Messgenauigkeit, wenn Sie - wie bei der Schokolade vorgeschlagen - als Kraft 1 N für 100 g annehmen.
  9. Achten Sie bei der Eichung darauf, dass Sie Feder oder Gummi nicht überdehnen. Manche Federn und auch Gummis gehen dann nicht mehr in ihre Ausgangslänge zurück und müssen für die Kraftmessung ersetzt werden.

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