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Kraftmesser, auch als Newtonmeter bekannt, gibt es in verschiedenen Formen, aber sie messen im Wesentlichen die verschiedenen Kräfte des Universums auf dieselbe Weise.
Kraftmesser
Es gibt verschiedene Kräfte im gesamten Universum, die auf Objekte einwirken können, um Bewegung zu erzeugen. Einige der gemessenen Kräfte umfassen Spannung sowie Gravitations- und Reibungskräfte. Auf ein Objekt wirkt eine Kraft, die bewirkt, dass es gedrückt, gezogen, beschleunigt, gedreht oder deformiert wird. Kraftmesser messen Kräfte auf Objekte bei wissenschaftlichen Messungen in Newton. Basiszähler verwenden elastische Materialien wie Federn und Gummibänder, um Kräfte zu messen. Ein gutes Beispiel für einen Kraftmesser ist eine Personenwaage, die die auf sie ausgeübte Kraft misst und diese Kraft in Form von Gewichtseinheiten anzeigt.
Robert Hooke
Der englische Wissenschaftler Robert Hooke schuf 1678 einen Kraftmesser, indem er den Abstand zeigte, um den sich eine Feder ausdehnt, proportional zu der Kraft, die auf sie ausgeübt wird. Seine Krafttheorie wurde als Hookesches Gesetz bekannt. Aufgrund von Hookes Experimenten werden in Kraftmessern häufig Federn verwendet.
Newton
Jede Kraft hat eine Größe und eine Richtung, die Kombination aus Größe und Richtung wird als Kraftvektor berechnet. Die übliche Einheit zur Kraftmessung ist ein Newton (N), der nach Sir Isaac Newton benannt ist. Das erste von Newton vorgelegte Bewegungsgesetz drückt die Idee aus, dass sich ein Objekt nicht bewegen oder in einer geraden Bewegung bleiben wird, es sei denn, es wird von einer äußeren Kraft beeinflusst. Newtons zweiter Hauptsatz erklärt, wie die Geschwindigkeit und Richtung eines Objekts durch ein externes Objekt beeinflusst werden. Kraftmesser werden auch als Newtonmeter bezeichnet, da die in einem Experiment ausgeübten Kräfte in Newton gemessen werden können.
Gummibänder
Kraftmesser werden häufig mit Gummibändern hergestellt, da sie aufgrund der auf sie ausgeübten Kraft auch dem Hookeschen Gesetz entsprechen, indem sie sich dehnen. Ein Gummiband ist jedoch nicht immer genau, da sich die Elastizität von Gummibändern bei jeder Verwendung ändert.
Verwendung von Kraftmessern
Grundlegende Experimente mit Kraftmessern können die Gravitationskraft auf kleine Objekte messen, die fallen gelassen werden, während sie am Kraftmesser befestigt sind. Kraftmesser messen auch die Kraft, die benötigt wird, um ein Objekt eine Steigung hinaufzuziehen, und die Kraft, die auf den Wurfarm eines Katapults ausgeübt wird.
Ein einfacher Kraftmesser
Einfache Kraftmesser können aus zwei PVC-Rohren, zwei kleinen Unterlegscheiben, einem Drahtstück und einem dicken Gummiband hergestellt werden.