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

Answer 1

[Mathetrainer]

Du wirfst da vieles durcheinander. Zunächst mal ist W_sp die Spannenerige und die berechnet sich mit

$W_{Sp}=\frac{\text{1}}{2}\cdot D\cdot s^2$ und nicht wie du schreibst. Was du meinst, ist die Berechnung der Federhärte D und die ist nun mal

$D=\frac{F}{s}$ Dein F ist gegeben mit 0,6 N und die Auslenkung s mit 0,1 m. Somit ist

$D=\frac{F}{s}=\frac{0,6}{0,1}=6\ \frac{N}{m}$

Comments

[Qwwrto]

Ohhhhhhhhh ! Vielen Dank !

Answer 2

[fjf100]

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.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Answer 3

[HEWKLDOe]

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.