Bedeutung (Warum?)
Das Hooke’sche Gesetz beschreibt, wie stark sich eine Feder dehnt, wenn man an ihr zieht. Die Kraft \(F\) und die Verlängerung \(\Delta \ell\) sind direkt proportional:
\( F=D\cdot \Delta \ell \)
Nutzen (Wozu?)
Damit funktionieren Federwaagen und Kraftmesser, und man kann Kräfte messbar machen. Thema u. a. in Physik der Realschule, Jahrgangsstufe 7.
Funktionsweise (Wie?)
Die Federkonstante \(D\) (Einheit \(\tfrac{\text{N}}{\text{m}}\)) gibt an, wie „hart“ eine Feder ist: je größer \(D\), desto mehr Kraft braucht man für dieselbe Dehnung. Direkt proportional heißt: doppelte Kraft \(\Rightarrow\) doppelte Verlängerung. Das gilt nur bis zur Elastizitätsgrenze.
Praxisbeispiel (Wo?)
Eine Feder mit \(D=20\,\tfrac{\text{N}}{\text{m}}\) wird um \(\Delta \ell=0{,}15\,\text{m}\) gedehnt: \(F=20\,\tfrac{\text{N}}{\text{m}}\cdot 0{,}15\,\text{m}=3\,\text{N}\).
Merksatz
Doppelte Kraft, doppelte Dehnung: \(F=D\cdot \Delta \ell\).