Federhärte D berechnen?
Ich stehe gerade echt auf dem Schlauch und bräuchte Hilfe. Die Formel lautet:
Wsp= 1/2 * D * s
Als Lösung kommt 6 N/m raus.
Würde mich freuen, wenn es jemanden gäbe der auf die Lösung kommt.
Zur Aufgabe:
Eine unbelastete Stahlfeder der Länge 15 cm wird bei einer Zugkraft von 0,60N auf die Länge 25 cm gedehnt.
Lg
3 Antworten
Du wirfst da vieles durcheinander. Zunächst mal ist W_sp die Spannenerige und die berechnet sich mit
und nicht wie du schreibst. Was du meinst, ist die Berechnung der Federhärte D und die ist nun mal
Dein F ist gegeben mit 0,6 N und die Auslenkung s mit 0,1 m. Somit ist
aus dem Physik-Formelbuch,was man privat in jedem Buchladen bekommt.
Definition:Die Arbeit W ist das Produkt aus der Kraft F und des Weges S
W=F*s
wobei F und S Vektoren sind,die zu jeden Zeitpunkt parallel liegen müssen,sonst gilt diese Formel nicht.
Federkraft Ff=D*s
D=Federkonstante in N/m (Newton pro Meter)
s= Federweg in m (Meter)
Analogie zur Mathematik y=f(x)=m*x ist also eine Gerade,die durch den Ursprung des Koordinatensystems geht.
Federspannarbei (Energie) Wsp=Integral((F(s)*ds=Int.(D*s*ds
Wsp=1/2*D*s²+C bei s=0 ist Wsp=0 also
Wsp=1/2*D*s²
mit F=D*s so=15 cm=0,15 m und s=25 cm=0,25 m ergibt
s=0,25 m-0,15 m=0,1 m Spannweg
D=F/s=0,6 N/0,1 m
D=6 N/m Federkonstante
die Formel Wsp=1/2*D*s² wird hier nicht gebraucht.
deine Formel Wsp=... ist falsch
Einheitenkontrolle: Einheit von Wsp muss sein Nm (Newton mal Meter)
bei dir ergibt sich D*s als Einheit N/m*m=N (Newton) als Einheit.
somit kann deine Formel nicht stimmen.
Hallo Qwwrto
Die Federhärte D ist das Verhältnis von Zugkraft zu Dehnung.
In deinem Fall ist die Zugkraft F = 0,60 N und die Dehnung ist 25cm - 15 cm = 10cm = 0,1m. Also ist D = 0,60N/0,1m = 6 N/m.
Die oben angeschriebene Formel ist falsch, sie muss heißen Wsp = (1/2)*D*s². Sie gibt an, welche Energie in einer Feder gespeichert ist, die die Federhärte D hat und die um die Strecke s gedehnt wurde.
In deinem Rechenbeispiel mit s = 10cm = 0,1m und D = 6N/m ist die gespeicherte Energie gleich
Wsp = (1/2)*(6N/m)*(0,1m)² = 0,5*6*0,01 Nm = 0,03 Nm = 0,03 J
Es grüßt HEWKLDOe.