In diesem Beitrag erkläre ich die Skalenteilung der Kraftmesser. Betrachte die Skalen von Kraftmessern mit verschiedenen Messbereichen! Worin besteht der Unterschied? Die Federn haben unterschiedliche Stärken. Versuch Skalen von Kraftmessern an Federn: Wir untersuchen verschiedene Federn und tragen die gemessenen Werte werden in eine Tabelle ein. Die an einer Feder wirkende Kraft und deren Längenänderung sind proportional. Hookesches gesetz aufgaben pdf. Wir sagen: Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Kraft und Dehnung. Der lineare Zusammenhang kann mathematisch formuliert werden: Definition Federkonstante: Die physikalische Größe D heißt Federkonstante. Sie gibt an, wie hart eine Feder ist. Formeln zum Hookesches Gesetz: Beispielaufgaben zum Hookeschen Gesetz Beispiel 1: Auf eine Feder mit der Federkonstanten D = 2 N/cm wirkt eine Kraft von F = 12 N. Wie groß ist die Dehnung dieser Feder? Die Federdehnung beträgt s = 6 cm. Beispiel 2: Eine Feder der Federkonstanten D = 3 N/cm wird um s = 5 cm gedehnt. Welche Kraft F wirkt an ihr?
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Die elastische Verformung einer Schraubenfeder kann man mit Massestücken und einem Lineal einfach messen. Aus der Auswertung ergibt sich, dass diese Verformung proportional zur wirkenden Kraft ist, was die Kernaussage des Hookeschen Gesetzes ist. Aus dem Quotienten von Kraft und Ausdehnung ergibt sich die Federkonstante D. Und das ist auch die Antwort auf unsere Anfangsfrage. Wenn man die Federkonstante kennt, weiß man bei welcher Kraftwirkung welche Ausdehnung erzeugt wird. Auf diese Weise werden mithilfe des Hookeschen Gesetzes Federkraftmesser geeicht. Doch wofür nutzt man Metallfedern eigentlich noch? Gesetz von HOOKE | LEIFIphysik. Schau dich doch mal um. Vielleicht findest du noch mehr Orte, wo die Härte einer Feder eine wichtige Rolle spielt. Viel Spaß beim Neugierig sein!
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Es wirkt eine Kraft von F = 15 N Beispiel 3: An einer Feder wirkt die Kraft F = 12 N. Sie erfährt dabei eine Dehnung von s = 4 cm. Berechne die Federkonstante. Die Federkonstante beträgt 3 N/cm Aufgaben zum Hookeschen Gesetz 1: Berechne für die folgenden Messwerte die jeweilige Federkonstante. Hinweis: Wandle alle Kräfte zuvor in N und alle Längen in cm um. 2: Eine Feder hat die Federkonstante D = 120 N/cm. Berechne die jeweilige Auslenkung der Feder. Hinweis: Wandle zuvor alle Kräfte in N um. 3: Eine Feder hat die Federkonstante D = 150 N/cm. Berechne die jeweilige Kraft, die zur gemessenen Auslenkung gehört. Hinweis: Wandle zuvor alle gemessenen Auslenkungen in cm um. 4. Berechne für die folgenden Messwerte die jeweilige Federkonstante. 5. Eine Feder hat die Federkonstante D = 120 N/cm. Berechne die jeweilige Auslenkung s der Feder. Hookesches gesetz aufgaben lösungen. 6. Eine Feder hat die Federkonstante D = 150 N/cm. Hier finden Sie die ausführlichen Lösungen und hier eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Mechanik, Festkörper und Flüssigkeiten, darin auch Links zu Aufgaben.
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Das Hookesche Gesetz beschreibt die Proportionalität zwischen der Verformung einer Feder und der Kraftwirkung auf die Feder. Mathematisch lautet das Hook'sche Gesetzt wie Folgt:
\(F=D\cdot \Delta s\)
mit der Längenänderung bzw. Verformung \(\Delta s\). und der Federkonstante \(D\). Hookesches Gesetz Aufgaben | Nanolounge. Das Hookesche Gesetz
Das Hook'sche Gesetz beschreibt die Verformung elastischer Körper unter einer Kraftwirkung. Elastische Körper gehen nach einer Verformung in ihre ursprüngliche Lage zurück, so ein Verhalten kennt man von Federn und Gummibändern. Die erste Feder im oberen Bild (Links) hat keine angehängte Masse, man kann am Ende der Feder die Ruhelage kennzeichnen. Wird die Feder durch das Anhängen einer Masse belastet (zweite Feder), so wirkt die Graviationskraft \(F_g\) auf die Masse. Die Masse wird aufgrund der Gravitationskraft nach unten gezogen, dadurch wird die Feder verformt, die Strecke um die sich die Feder verformt hängt von der Masse ab.
Das \(\Delta s\) steht für die Streckendifferenz zwischen der aktuellen Position der Feder und der Position der Ruhelage. Oft erspart man sich die Schreibarbeit und lässt das \(\Delta\) Zeichen weg. Das Hook'sche Gesetz lautet dann:
\(F=D\cdot s\)
Grenzen des Hook'schen Gesetzes
Das Hookesche Gesetz gilt nur wenn die Kraft auf der Feder nicht allzu groß ist. Ist die Kraft so groß das sich die Feder plastisch verformt oder gar gebrochen wird, so kann das Gesetz von Hooke nicht verwendet werden. Im Umkehrschluss darf also die Auslenkung der Feder aus der Ruhelage nicht zu groß sein. This browser does not support the video element. Weitere Einzelheiten
Das Hookesche Gesetz wurde 1678 von Robert Hooke veröffentlicht. Er war ein englischer Universalgelehrter, der am Gresham College geometrie lehrte. Das Hook'sche Gesetz stellt einen linearen Sonderfall des Elastizitätsgesetzes dar. Hookesches gesetz aufgaben des. Alle nichtlinearen Verformungen, wie sie beispielsweise bei Gummi vorkommen, sind außen vor gelassen. Ebenso beschreibt das Hook'sche Gesetz lediglich die Verformung in einer Richtung, im Allgemeinen kann eine Verformung aufgrund einer Kraftwirkung in mehreren Richtungen gleichzeitig geschehen.