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Wie berechnet man die Verlängerung einer Feder?

Gefragt von: Franz-Josef Heuer B.A.  |  Letzte Aktualisierung: 22. September 2022
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Das HOOKEsche Gesetz beschreibt die Wirkung einer Kraft auf elastische Körper wie Federn. Die Federkonstante (Federhärte) wird mit bezeichnet. Es gilt F = D ⋅ Δ x mit der Längenänderung der der Feder.

Wie rechnet man die Federkraft aus?

Die Federkraft ist das Negative des Produkts aus Federkonstante und Änderung der Ruhelänge, F = -k•x.

Wie berechnet man die Federkonstante Beispiel?

Die Formel lautet: F = D · s.
...
Dabei ist:
  1. "F" die Kraft in Newton.
  2. "D" Die die Federkonstante in Newton pro Meter.
  3. "s" die Auslenkungsstrecke in Meter.

Wie berechnet man d?

Die Federkonstante d berechnet sich aus dem Quotienten der Spannkraft F und der des Federweges L.
  1. Einerseits müssen Sie die Kraft kennen, mit der an einer Feder gezogen wird. ...
  2. Andererseits benötigen Sie den Federweg der Feder, um den Sie eine Feder aus ihrer Ruhelage ausdehnen möchten.

Wie wendet man das HOOKEsche Gesetz an?

Das hookesche Gesetz kann genutzt werden, um die Federkonstante einer Feder zu bestimmen. Bei bekannter Federkonstante kann man auch die Längenänderung bei gegebener Kraft oder die Kraft bei gegebener Längenänderung ermitteln.

Hookesche Gesetz | Physik - Mechanik - einfach erklärt | Lehrerschmidt

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Wie weit dehnt sich die Feder?

An einer Feder wirkt die Kraft F = 12 N. Sie erfährt dabei eine Dehnung von s = 4 cm.

Wie groß ist die Federkonstante D?

Die Federkonstante beträgt 1666,67 N/m.

Was versteht man unter der Federkonstante D?

Die Federkonstante ist auch als Federhärte, Federrate, Richtgröße, Federsteifigkeit oder Direktionskonstante bekannt. Sie beschreibt das Verhältnis der auf eine Feder wirkenden Kraft und der dadurch bedingten Längenänderung der Feder.

Was ist die Einheit der Federkonstante?

Die SI-Einheit der Federkonstanten ist N/m = kg/s2.

Welche Einheit hat die Federkonstante D?

D = F Δ L . Die Federkonstante einer Zugfeder oder Druckfeder wird üblicherweise in der Einheit Newton/Meter angegeben: Die Beschreibung einer Feder durch ihre Federkonstante ist eine in der Praxis nützliche und zumeist ausreichend genaue Näherung.

Wie viel kg ist 1 Newton?

Die SI-Einheit der Kraft ist das Newton [N]. 1 Newton ist gleich der Kraft, die einem Körper der Masse 1 kg die Beschleunigung 1 m/s² erteilt.

Wie misst man die Federkonstante?

Die Federkonstante einer Feder kann man ermitteln, indem man auf eine Feder eine bestimmte Kraft einwirken lässt und die Dehnung der Feder durch diese Kraft bestimmt. Der Betrag der Federkonstanten wird in N/cm oder in N/m angegeben.

Was ist die Federrate R?

Mit der Federrate (R) wird die Federkennlinie im Federdiagramm bestimmt. Die Federrate ist somit ein wichtiger Wert bei der Auslegung zur passenden Feder. Bei linearer Federkennlinie ist sie konstant. Federn mit gekrümmter Federkennlinie besitzen eine veränderliche Federrate.

Welche Kraft benötigt man für die Dehnung einer Metallfeder?

Die Werte des Quotienten F Δ x sind auch hier gleich, der Quotient ist also konstant. Dabei gibt der Wert des Quotienten F Δ x , die sog. Federkonstante an, welche Kraft aufgebracht werden muss, um die Federn im 1 c m zu dehnen. Bei dieser Feder musst du etwa 0 , 03 N aufbringen, um die Feder 1 c m zu dehnen.

Wie wird eine Feder gemessen?

Die Ermittlung der Federhärte (auch Federkonstante oder Richtgröße genannt) erfolgt, indem die Feder zwischen Probenhaltern eingehängt und gedehnt wird, wobei die Kraft gemessen wird. Das Verhältnis von Auslenkung und Zugkraft folgt dem Hookschen Gesetz.

Was ist die Auslenkung einer Feder?

Die Auslenkung einer Feder besagt, um welche absolute Länge sich eine Feder verlängert, wenn man ein bestimmtes Gewicht an sie hängt. Bedingung ist, dass die Feder nicht überdehnt.

Warum ist die Federkonstante negativ?

Wieso ist die Federkonstante negativ? Das Minuszeichen in der Gleichung bedeutet, dass – bezogen auf die Ruhelage – die Auslenkungsrichtung einer Feder der Federkraft entgegengesetzt ist.

Was ist in der Physik f?

Das Formelzeichen der Kraft ist F. Ihre Einheit ist Newton (N), benannt nach dem Physiker Isaac Newton . Ein (1) Newton ist in etwa die Kraft, mit der eine Tafel Schokolade (100g) auf ihre Unterlage drückt.

Welche Feder ist härter?

Bei der Feder 2 ist die Federkonstante größer als bei der Feder 1: Die Feder 2 bezeichnet man als „härter“, bzw. die Feder 1 als „weicher“. wird als Hooke'sches Gesetz bezeichnet (nach Robert Hooke, 1635-1703).

Welche Federrate für welches Gewicht?

Für die Funktion des Fahrwerks ist es sehr wichtig, daß Du die richtige Feder für Dein Körpergewicht montiert hast. Die meisten Hersteller gehen von einem Fahrergewicht von 75kg aus und verbauen serienmäßig die entsprechenden Federn. Solltest Du leichter oder schwerer sein, brauchst Du härtere oder weichere Federn.

Was ist eine harte Feder?

Man kann dem Diagramm entnehmen, dass man zum Dehnen der Feder mit der steileren Gerade um eine Strecke s stets mehr Kraft aufbringen muss als zum Dehnen der Feder mit der flacheren Gerade. Dies bedeutet, dass die Feder mit der steileren Gerade "härter" ist als die Feder mit der flacheren Gerade.

Wie beeinflusst die Masse der Feder die schwingungsdauer?

An der Formel kann festgestellt werden, dass je größer die Masse ist, desto größer ist die Schwingungsdauer. Genauso gilt, je größer die Richtgröße, desto kleiner wird die Schwingungsdauer.

Wie kann man 1 Newton berechnen?

F = m · a. "F" ist die Kraft in Newton [ N ] "m" ist die Masse des Körpers in Kilogramm [ kg ] "a" ist die Beschleunigung in Meter pro Sekunde-Quadrat [ m/s2 ]

Was ist das lineare Kraftgesetz?

F mω s = − ⋅ . Für die Rückstellkraft gilt also ein lineares Kraftgesetz, d. h. die Rückstellkraft F ist proportional zur Auslenkung s. Insbesondere haben wir gezeigt: Führt ein Körper eine harmonische Schwingung aus, dann gilt für die Rückstellkraft ein lineares Kraftgesetz.

Welche federhärte Dämpfer?

Wenn man sich bei der Feder an den zum Dämpfer passenden Hub hält, muss man die Federlänge nicht weiter beachten. Bei einem Federweg von 200 mm handelt es sich eher um ein Downhill-Bike. Man sollte also einen etwas höheren Wert ansetzen und eine Feder mit 350 oder 400 lbs verwenden.