Federwaage

  Eine Federwaage ist ein Gerät, das die Dehnung einer Schraubenfeder zur Messung des Gewichts bzw. der Masse eines Körpers ausnutzt.

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Prinzip

Die Federwaage folgt dem Prinzip der elastischen Dehnung einer Schraubenfeder unter Einwirkung einer Zugkraft. Dabei wird die Längenausdehnung gemessen, die proportional zur Zugkraft ist. Zur praktischen Anwendung wird eine Schraubenfeder an den Enden mit jeweils einer Aufhänge- oder Befestigungsvorrichtung sowie entlang des Federwegs mit einer Skala und einem Zeiger versehen. Die Skala ist entsprechend den verwendeten Maßeinheiten meist in Gramm (g) oder Kilogramm (kg) unterteilt.

Als „geeignet“ für den jeweiligen Messzweck ist eine Feder die zum einen über den Bereich ihrer reversiblen Dehnung eine Krafteinwirkung in der gewünschten Größenordnung zulässt und zum anderen entlang des vorgesehenen Federwegs eine lineare Federkonstante hat.

Wird an das untere Ende einer aufgehängten Federwaage ein Körper gehängt, so wird unter der Einwirkung der Schwerkraft die Feder gedehnt und das Gewicht bzw. die Masse des Körpers auf der Skala angezeigt.

Messgenauigkeit

Die Messgenauigkeit ist meist nicht groß, sie wird durch bauliche Merkmale (Reibung, Klemmung der Feder im Gehäuse), grobe oder zu kleine Skalenteilung und ungünstige Ablesemögllichkeit (kleine Ziffern etc) negativ beeinflusst.

Bei Gewichtsmessungen ist in Rechnung zu stellen, dass die Größe der Schwerkraft sowohl nach geografischer als auch nach topografischer Lage ortsabhängig ist. Eine unter 45° Breite geeichte Federwaage zeigt z. B. am Äquator um 2,6 % zu wenig, nahe den Polen aber um 2,6 % zuviel an. Auf dem Mond wäre der entsprechende Ausschlag nur ein Sechstel der Anzeige auf der Erde.

Kraftmesser für Technik und Physik

Da nicht direkt die Masse sondern nur die von der Masse bewirkte Gewichtskraft gemessen wird, kann das Gerät prinzipiell mit anderer Skalen-Eichung (z.B. Newton) zur Messung von Kraft benutzt werden. Es wird dann als Kraftmesser oder Dynamometer bezeichnet; Bild: Dynamometer 1, Bild: Dynamometer 2, Bild: Dynamometer 1

• Gravimeter für Geophysik und Geodäsie: Präzisions-"Federwaage" (Schrägbalken) oder Supraleitung, Erdschwerefeld 9.5 bis 9.9 m/s² ± 10^-8 m/s².

Siehe auch

• Cavendish-Waage zur Bestimmung der Gravitationskonstante (1798)
• Eötvössche Drehwaage (Torsionswaage) zur Messung von Schweregradienten für Angewandte Geophysik und Geodäsie
• Grundeinheiten
• Kilogramm
• Photonenwaage nach Albert Einstein
• SI-Einheiten
• Toleranz
• Waage