Kraftmessung mit einem "normalen" Gummiband?

MrScoville · Anmeldungsdatum: 29.09.2016 Beiträge: 8

Hallo,

ich möchte gerne meine Gardinen mit einem Servo auf und zu bewegen. Nun sind das Gardinen mit solchen großen Ösen aus Metall, die auf einer lackierten Teleskopschiene laufen. Da ich keinen tollen Kraftmesser/Federwaagen wie aus dem Physikunterricht vor gefühlt 100 Jahren parat habe, dachte ich mir, ich messe mal mit einem von den üblichen Gummibändern, die in jedem Büro so in den Schubladen versauern, wenigstens ganz grob mal nach, wieviel Kraft ich aufwenden muss, um die Haftreibung, die Gleitreibung und die "Ecke" in der Stange (Teleskopstange, eine dünnere steckt in einer dickeren, da kann man noch ein bisschen dran herum schleifen/glätten) zu messen.

Den Versuchsaufbau dachte ich mit mit zwei Leitern (die mit Stufen, nix mit Strom). Auf einer befestige ich mein Handy so, dass es in etwa den Bereich am Ende der Gardine als Video einfängt. An diesem Ende befestige ich das Gummiband. Ich würde dabei neue, frische nehmen, damit es möglichst elastisch ist. Auf der zweiten Leiter befestige ich mich selbst und ziehe parallel zur Gardinenstange am Ende des Gummibandes. Das Handy nimmt dann das Geturne auf, und wenn ich dann die Frames aus dem Video extrahiere, in dem ich anfange zu ziehen und bis die Gardine sich bewegt, müsste ich doch über die beiden Maße "entspanntes Gummi" und "Länge des Gummis im Moment, in dem sich die Gardine zu bewegen beginnt" schon einmal irgendwie die Kraft austüfteln können, um die Haftreibung zu überwinden?

Nur habe ich leider überhaupt keine Ahnung davon, wie sich ein Gummiband mathematisch so verhält. Wie eine Feder? Oder entlang einer wilderen Kennlinie? Klar könnte ich später irgendwelche Gewichte an das Gummiband hängen, bis ich grob dieselbe Dehnung habe, aber eine einigermaßen genaue Waage (Briefwaage o.ä.) habe ich leider auch nicht parat.

Ich könnte mir auch andere, alternative Messmethoden bzw -Geräte vorstellen, etwa eine Feder aus einem Billig-Kugelschreiber. Ich nehme alles, zu dem ihr mir wenigstens ganz grob Zahlen und Formeln sagen könnt!

Als allerletzte Lösung würde mir einfallen, das Gummiband als Vergleich mit blankem 1,5mm²-Kupferdraht zu beschweren. Dessen Masse kann ich ausrechnen. Aber vielleicht hat ja irgendwann schon jemand hier, vielleicht im Schulunterricht als Lehrer/in oder Schüler/in bereits ähnliches zu tun gehabt!

Danke schon einmal im voraus!

LG
Carsten

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

Um den Dehnungskoeffizienten zu ermitteln, kannst Du das Gummiband mit bekannten Gewichten belasten und die Dehnung = Längenänderung messen.

Dann kannst Du in Deinem Aufbau die Längenänderung des Gummibandes messen und mit dem zuvor ermittelten k die Zugkraft errechnen.

Fall nicht von der Leiter. Big Laugh

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ich würde evtl. mehrere Gummis bündeln, um einen vernünftigen Meßbereich zu finden. Zweitens wäre eine Prüfung angebracht, bis wohin die Dehnung noch halbwegs ~ Kraft ist. Die Justierung evtl. mit Münzen / Küchenwaage.