Eine Masse von 9 kg wird an eine Feder gehängt. Die Feder dehnt sich um 2 cm aus. Bestimmen Sie die Federkonstante D.?
Hallo,
ich brauche Hilfe bei der Aufgabe.
kann mir bitte jemand helfen?
danke im Voraus!
- Eine Masse von 9 kg wird an eine Feder gehängt. Die Feder dehnt sich um 2 cm aus. Bestimmen Sie die Federkonstante D.
3 Antworten
Die Federkonstante D ist der Quotient aus der auf eine Feder wirkenden Kraft F und der dadurch bedingten Längenänderung ∆L der Feder. Die Einheiten der Größen sind gegeben durch: D in . in N, in m. Die Federkonstante wird oft auch mit den Buchstaben k oder c verwendet.
Die Formel zur Berechnung der Federkonstante lautet:
D = F / ∆L
Dabei ist F die auf die Feder wirkende Kraft und ∆L die dadurch bedingte Längenänderung.
In diesem Fall beträgt die Masse m 9 kg und die Ausdehnung ∆L 2 cm. Um die Federkonstante D zu berechnen, müssen wir zuerst die Gewichtskraft Fg des Körpers nach der Beziehung Fg = m ⋅ g berechnen. Dabei bedeutet g die Erdbeschleunigung, also 9,81 m/s².
Fg = m * g = 9 kg * 9,81 m/s² = 88,29 N
Da die Feder um 2 cm ausgedehnt wird, müssen wir diese Längenänderung in Meter umrechnen:
∆L = 2 cm = 0,02 m
Jetzt können wir die Federkonstante D berechnen:
D = F / ∆L = 88,29 N / 0,02 m ≈ **4414,5 N/m**
F_G=F_F
m*g=D*s (bzw. Rechts noch ein Minus vor aber das zeigt nur die entgegengesetzte Richtungen der Kräfte)
=> D=m*g/s
ungefähr -4410 N/m.