Frage von Simson1999loli, 43

Federkonstante D ausrechnen?

Hallo, hab die folgende Aufgabe.

Eine Feder wird durch Anhängen eines Massestückes von 200g um 2,4 cm gedehnt. Durch Anhängen von einem weiteren Massestück von 150g dehnt sie sich um weitere 1,8 cm. Welche Federkonstante hat diese Feder?

Meine Rechnung: Gewichtskraft ausgerechnet: F=ma F=350g9,81 F=3,43N

Daraus folgt: F=D*s D=F/s D=3,43/0,042 m (2,4+1,8 cm) D=81,67 N/m

Ist das richtig? Empfinde die Zahl als zu groß.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 24

Ich verstehe nicht ganz, wieso man überhaupt 2 verschiedene Massen brauchen soll, um D berechnen zu können. Entweder sind die Massen (und damit die Gewichtskräfte) und die Dehnungen der Feder verhältnisgleich, d.h.

(1) m₁/Δl₁ = m₂/Δl₂,

(was der Fall ist), dann braucht man nur ein Verhältnis und kann sich das aussuchen. Oder das Teil ist gar keine Hook'sche Feder mit einer Federkonstanten - denn, wie der Name sagt, muss eine solche konstant sein.

Hier brennt nichts an, Gleichung (1) gilt. Somit ist

(2) D = m₁·g/Δl₁ = (2×10¯¹kg·9,81N/kg)/2,4×10¯²m = 1,962N/2,4×10¯²m = (65, 4/0,8)N/m = 81,75N/m.

Dass Dir die Zahl groß vorkommt, liegt daran, dass ein Newton gar nicht so viel Kraft (es ist etwa das Gewicht einer Tafel Schokolade) und ein Meter eine ziemlich lange Strecke ist. Kraftmesser bewegen sich mit ihren Längen im Dezimeterbereich.

Kommentar von Simson1999loli ,

Danke für die Antwort :) Wie es sich auf dieser Plattform eigentlich gehört ;)

Antwort
von fjf100, 12

1.Schritt : immer in SI-Einheiten umwandeln (SI = internationale Maßeinheiten)

F1=c *s1 und FG=m *g ergibt m *g=C * s1 ergibt C= m1 *g/s1

C= 0,2 Kg * 9,81 m/s^2/ 0,024 m=81,75 N/m

gleiches Ergebnis mit F2=C * (s1 +S2) und FG=m1*g+m2*g=(m1+m2) *g 

C=(m1+m2) *g/(s1+S2)

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