Für Klasse 10/11
Dauer: ca. 2 Stunden
Vorkenntnisse:
Wenn Ingenieure ein Auto, Flugzeug, eine Brücke oder generell Fahrzeuge, Maschinen oder Bauwerke konstruieren wollen, müssen sie die Sicherheit der Konstruktion gewährleisten können. Fatale Ausfälle wie der Achsbruch eines Autos bei voller Fahrt, das Abreißen einer Tragfläche eines Flugzeugs oder das Zusammenstürzen einer Brücke müssen nach bestem Wissen verhindert werden. Aus diesem Grund muss man die Belastungen, der die einzelnen Komponenten einer Konstruktion ausgesetzt sind, bereits in der Planungsphase möglichst genau berechnen. Gleichzeitig muss man entscheiden, mit welchen Werkstoffen die Komponenten konstruiert werden und welche Belastungen diese Werkstoffe ertragen können, ohne zu versagen.
Der Zugversuch stellt ein zuverlässiges Werkzeug dar, mit dem sich diese Problemstellungen lösen lassen. In der Zugmaschine können Proben aus unterschiedlichsten Materialien eingespannt und so lange gedehnt, bis sie bricht.
Auch im Schülerlabor SAM verfügen wir über Zugmaschinen, die selbst Stahl zum zerreißen bringen. In diesem klassischen Versuch der Materialprüfung erfährt man nicht nur die Grundlagen des Zugversuchs, sondern kann sogar selbst diverse Materialien bis zum Bruch verformen und aus den gewonnen Daten die Materialkennwerte bestimmen, die das Belastungsvermögen der geprüften Werkstoffe (neben Stahl auch Werkstoffe wie Aluminium oder Faserverbundwerkstoffe) beschreiben.
- Was muss man wissen, um den Versuch zu verstehen?
- Wie kann ich diesen Versuch durchführen?
Der Zugversuch wird im Rahmen des Kurses ‚Einführung in die Materialwissenschaft‘ durchgeführt.
