Inhoud
Krachtmeters, ook bekend als de Newton-meters, zijn er in verschillende vormen, maar doen in wezen hetzelfde werk door de verschillende krachten van het universum te meten.
Force meter
Er zijn verschillende krachten in het universum die op objecten kunnen reageren om beweging te creëren, sommige van de gemeten krachten omvatten spanning en zwaartekracht- en wrijvingskrachten. Force werkt op een object waardoor het wordt geduwd, getrokken, versneld, gedraaid of vervormd. Krachtmeters meten krachten op objecten in de wetenschappelijke metingen van Newton. Basismeters gebruiken elastische materialen zoals veren en elastiekjes om krachten te meten. Een goed voorbeeld van een krachtmeter is een weegschaal die de hoeveelheid kracht meet die erop wordt uitgeoefend en deze kracht weergeeft in de vorm van gewichtseenheden.
Robert Hooke
In 1678 creëerde de Engelse wetenschapper Robert Hooke een krachtmeter door aan te geven dat de afstand die een veer zal uitrekken evenredig is met de hoeveelheid kracht die erop wordt uitgeoefend. Zijn krachttheorie werd bekend als de wet van Hooke. Veren worden vaak gebruikt in krachtmeters vanwege de experimenten van Hooke.
Newton
Elke kracht heeft een grootte en een richting, de combinatie van grootte en richting wordt berekend als een krachtvector. De gemeenschappelijke eenheid voor het meten van kracht is een Newton (N) die is vernoemd naar Sir Isaac Newton. De eerste bewegingswet van Newton drukt het idee uit dat een object niet zal bewegen of in een rechte lijn zal blijven tenzij het wordt beïnvloed door een externe kracht. De tweede wet van Newton legt uit hoe de snelheid en richting van een object worden beïnvloed door een extern object. Krachtmeters worden ook wel Newton-meters genoemd, omdat de krachten die in een experiment worden uitgeoefend, kunnen worden gemeten in Newton.
Elastiekjes
Krachtmeters worden vaak gemaakt met behulp van elastiekjes, omdat ze zich ook houden aan de wet van Hooke door te rekken vanwege de hoeveelheid kracht die erop wordt uitgeoefend. Een elastiekje is echter niet altijd nauwkeurig, omdat de elasticiteit van elastiekjes verandert bij elk gebruik.
Gebruik van krachtmeters
Basisexperimenten met krachtmeters kunnen de zwaartekracht meten op kleine voorwerpen die vallen terwijl ze aan de krachtmeter zijn bevestigd. Krachtmeters meten ook de kracht die nodig is om een object een helling op te slepen en de kracht die wordt uitgeoefend op de werparm van een katapult.
Een eenvoudige krachtmeter
Eenvoudige krachtmeters kunnen worden gemaakt met behulp van twee stukken PVC-buis, twee kleine sluitringen, een lengte draad en een dikke rubberen band.