Federhärte überall gleich?

Hallo an alle =)

Meine Frage richtet sich an die Federhärte von Kraftmessern, gemessen durch die Zugkraft an einer Feder und der entsprechenden Verlängerung der Feder.

Für die Federhärte an sich gilt: Zugkraft an der Feder/ Verlängerung der Feder = D. Oder auch: D=F/s

Meine Frage ist jetzt: Wenn man auf der Erde eine Feder mit 2 cN um 3 cm nach unten zieht und die Federhärte D folglich 2/3 cN/cm betrage, wäre die Federhärte dann auch auf dem Mond d=2/3 cN/cm? An sich gilt ja, dass die aufgebrachte Kraft F von der Gravitationskonstante, 9,8 N/kg auf der Erde zum Beispiel, abhängig ist.

Wenn ich nun auf dem Mond bin: muss ich dann nun ein Sechstel der Kraft aufbringen? Also so, dass ich für 3 cm nur 1/3 cN (2 cN / 6 = 1 cN /3) benötige? Falls ja, dann wäre die Federhärte nun nur noch 1/9 cN/cm und somit erstens abhängig von der Gravitationsstärke und zweitens würde von Erde zu Mond die Federhärte gesechselt werden ((2/3) / 6 = 2/18 = 1/9), was widerum hieße, dass nicht nur die Gewichtskraft F, sondern auch die Federhärte von der Gravitationskonstante abhängig sei...

Wäre mir sehr froh, wenn mir jemand meinen Gedankengang bestätigen oder mich aufklären könnte =)

greets

ff-freak

Die Härte der Feder ist vom Ort unabhängig.

Du brauchst auf dem Mond wie auf der Erde 2cN, um die Feder 3cm zu dehnen.

Auf der Erde kannst du zu diesem Zweck einen Körper der MASSE 2g an die Feder hängen.

Dagegen ist auf dem Mond ein Körper mit der sechsfachen MASSE erforderlich, weil die Anziehungskraft des Mondes viel schwächer ist als die der Erde.

GRUSS, DK2ZA

erstmal vielen Dank für deine Antwort =)

Dann habe ich aber folgendes Problem, und zwar lautet die Aufgabe:

Astronauten hängen ein 2 kg-Stück an eine Feder der Härt 100 cN/cm. Diese wird um 7,6 cm länger. Auf welchem Planeten sind sie gelandet?

Hier bei stellt sich mir die Frage wo denn nun die Federhärte gemessen wurde?! Auf der Erde oder auf dem Planeten? Wenn ich davon ausgehe, dass sie auf dem Planeten gemessen wurde, kann ich die Aufgabe lösen und komme auf g = 3,8 N/kg (Mars). Wenn ich aber davon ausgehe, dass die dichte auf der Erde gemessen wurde, weiß ich nicht, wie ich die Aufgabe lösen soll, ohne zu Wissen auf welchem Planeten sind (da ich g benötige). Deswegen auch die Frage, ob die Federhärte überall konstant sei oder nicht...

Heißt das nun, dass die Aufgabe einen Formulierungsfehler hat oder mir ein weitere Ansatz zum lösen der Aufgabe fehlt (wenn zum Beispiel von der Federhärte auf der Erde die rede ist)?

greets

ff-freak

Nochmal:

Es ist egal, wo die Federkonstante gemessen wurde. Sie ist allein eine Eigenschaft der Feder und sie ist überall dieselbe!

Also wird an der Feder mit F = D * s = 100cN/cm * 7,6cm = 760cN = 7,6N gezogen.

Wenn das durch einen Körper der Masse 2kg bewirkt wird, dann ist 7,6N das Gewicht des Körpers an diesem Ort.

Der Zusammenhang zwischen Masse und Gewicht ist

G = m * g   ==>    g = G/m

Hier:

g = 7,6N/2kg = 3,8N/kg = 3,8m/s²

wie auf dem Mars.

GRUSS, DK2ZA

also entweder ich habe was gelesen oder ich weiß auch nit:

die Masse eines Objekts ist unabhängig von der Gravitation (also vom Ort). Die Gewichtskraft hingegen hängt von der Gravitationskraft am Ort ab.

wie du schriebst ist ja g=G/m und folglich G = m*g. Das heißt, dass die Gewichtskraft von der Gravitationskonstante und der Masse des Objekts abhängig ist. Die Federhärte, welche durch D = F/s berechnet wird, benutzt in der Formel doch eine Kraft oda? Ist das nicht die Kraft, die an jenem Ort wirkt? So dass also F = G und weiterführend D = m*g / s gelten müsste? Währe die Federhärte dann nit sehr wohl vom Ort abhängig. Sorry, vielleicht missverstehe ich hier etwas, würde mich sehr freuen, wenn du mir zeigen würdest, ob das so korrekt ist oder nicht =).

Mein Problem liegt ja darin, dass einfach in der Aufgabe angenommen wird die Federhärte sei so und so. Es wird aber nicht gesagt unter welchem gravitativem Einfluss die überhaupt gemessen wurde. Wenn die Federhärte auf dem Mars gemessen wurde, dann kann ich die Aufgabe lösen. Wenn sie aber auf der Erde gemessen wurde, dann muss ich bedenken, dass sie auf dem Mars nur noch unter g = 3,8N/kg beeinflusst wird. Das Problem ist jedoch, dass ich g ermitteln soll und die Aufgabe so nicht lösbar wäre ... =/

greets

ff-freak

also sry, steffel, aber willst du mir damit sagen, dass ich eine Feder sowohl auf der Erde, als auch auf dem mond mit 100 N Zugkraft gleichweit nach unten ziehe? Für mich persönlich, wäre der Quotient dann nicht mehr proportional... während man auf der Erde mit 100 N 5 Meter nach unten ziehen würde, würde man doch auf den Mond (wo die Gravitationskraft gesechstelt wird) mit 100 N die Feder 6 mal weiter ziehen oder? Ich soll ja gerade ermitteln wie groß g ist. Dafür bräuchte ich, denke ich, nach G*m = g die Gewichtskraft. Die könnte ich aus D = F/s, wenn ich wüsste, wo diese bestimmt wurde, oder nicht? Angenommen man sagt D wäre 200N / m auf der Erde. Dann wären dies Doch auf dem Mond: 200N / 6m, sprich 83,33N / m oder nicht (unterschiedliche Federhärte Erde: 200N/m ; Mond:83,33N/m) ? Ich kann doch nicht wissen, auf welchem Planeten ich mich befinde, wenn ich nicht weiß, wie stark sich die Feder dort verbogen hatte, wo D bestimmt wurde?!

PS: ich mach das hier nicht, um wen zu ärgern oder so, sondern ums selber verstehen zu können... und bis jetzt habe ich rein argumentativ nicht dargelegt bekommen, wo mein Gedankengang hapert. "Die Federhärte" ist gleich überall an jedem Ort, wirft für mich die gleiche Frage wie vorher auf =/. Und naja, ich habe gelernt, dass die Federhärte an einem Ort (wo sie gemessen wird) von einwirkender Kraft und der zurückgelegten Strecke s proportional ist, nirgendswo stand aber, dass sie zur Gravitation proportional sei. Im Gegenteil wurde bei mir im Buch behauptet, dass die Gravitation die zurückgelegte Länge durch dieselbe Kraft an zwei unterschiedlichen Orten unterschiedlich ist... Mein Problem ist, dass ich niemanden sonst habe, an den ich mich wenden kann, um mir mein Problem mit der Aufgabenstellung zu lösen. Entweder die Aufgabenstellung ist Unsinn oder irgendwo ist ein Fehler in meiner Argumentation (würde mich sehr freuen, wenn auf diesen hingewiesen werden würde=) ) also sry nochmal für die Frage aber: wo liegt mein Denkfehler? Oder ist die Aufgabe schlecht gestellt?

greetings

ff-freak 

"Die Federhärte hat mit Gewicht und Schwerkraft nichts zu tun. Es ist wie oben erwähnt völlig egal, woher die Kraft F stammt!"

Also da stimme ich dir nur insofern überein, als dass ich denke, dass die Schwerkraft hier von keiner Relevanz ist, da das Experiment nur auf der Erde vollzogen wurde. Aber wenn man an der Feder zieht, so entsteht dabei doch eine Kraft, welche es nach unten bzw. nach rechts oder links zieht oder? Ist diese Kraft nicht von der Gravitation abhängig? wenn ja, müsste man dann am Mond nicht genau so hoch springen können wie auf der Erde bzw. genau so schnell seine Faust nach vorne ausschlagen können wie auf der Erde?

Dass die Federkonstante D an jedem Ort proportional ist, sehe ich auch so, dass sie aber an jedem Ort gleich ist nicht, nach meiner Theorie verändert sich der proportionale Wert der Federkonstante in Abhängigkeit zu dem gravitativem Einfluss, unter welchem an der Feder gezogen wird. Vielleicht verstehe ichs besser, wenn du fortfährst ^^" (mann schein ich dämlich zu sein xD)

Auf jeden Fall vielen Dank, dass du dir die Mühe machst, um imr zu helfen, Rentnerin, bin echt schon am verzweifeln ^^"

greetings

ff-freak

heißt das, dass ich die Feder, wenn ich sie auf dem Tisch in die Seite ziehe, die Härte auf dem Mond und auf der Erde gleichstark wird? dann müsste wenn ich auf dem Mont einen Ball nach vorne werfen, dieser doch auch gleichschnell nach vorne fliegen oder? Ist es denn nicht so, dass auch auf eine horizontale bewegung, eine Anziehungskraft nach unten erfolgt, die mit zunehmender Gravitationskraft kurviger wird?

greetings

ff-freak

hinzufüg: klar, bei deinem Beispiel ist da ein Tisch. Aber heißt das, dass du deswegen eine Sache horizontal auf dem Mond und der Erde gleichschnell nach vorne bewegen kannst, bzw. mit dem gleichen Kraftaufwand gleichweit kommst?

aber ist deswegen der Kehrwert überall immer gleich? ich mein; aufheben tun sich die Kräfte doch auch, wenn ich nach unten ziehe oder? ^^"

und außerdem fände ich es sehr merkwürdig, wenn man Federn so messen würde, weil sie für eine andere Kraftrichtung dann keinen Sinn mehr ergeben würden, weil sich die WErte dann utnerscheiden müssten... in meinem Buch wird übrigens vertikal gemessen... deswegen bin ich noch mehr verwirrt, weshalb man so nicht messen darf... die Gravitation wirkt doch auf eine horizontale strecke oder nicht?

greetings

ff-freak

habe gerade ein gute Möglichkeit gefunden das von mir gedachte zu vergleichen:

wenn man eine Murmel auf dem Tisch mit einer bestimmten Kraft anstupst (man könnte sich auch Biliard vorstellen). rollt die Murmel dann auf dem Mond genauso weit wie auf der Erde? natürlich hat die Kugel keinen Federeffekt, aber daran würde man doch erkennen können, dass die Kraft eine unterschiedliche Länge zur Folge hat oda? (ich denke die Kugel müsste auf dem 6 mal weiter rollen als auf der Erde, da g auf dem Mond sechs mal kleiner ist al sauf der Erde)...

ok, meinet wegen entscheide ich mich jetzt mal für die horizontale Lage, vielleicht kommen wir dann weiter =) was wäre dann?

greetings

ff-freak

jain, aber ja, ich nehme es an (um den Sachverhalt verstehen zu können) =), also einig

einig

also rentnerin, erstmal danke für deine Antworten... mein großes Problem liegt wohl eher in der Definition eines Newton, welche in meinem Kopf hieß N=G was schlichtweg falshc ist. Ich werde mir deine Posts morgen nochmal durhc dne KOpf gehen lassen, jetzt muss ich erstmal schlafen, sonst komme ich mrogen nicht mehr hoch. Vielen Dank auf jeden FAll für dein müehn =)

greets

ff-freak