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Mechanik I
Lösungen
2.4 Aufgaben2) a) Wie lautet das Hookesche Gesetz für eine Schraubenfeder?
Unter der Bedingung, dass eine Feder elastisch verformt wird, gilt:
F ~ s oderF
= konstants
oder
F angreifende Kraft
s Verlängerung der Feder
D FederkonstanteF = D s×
Der Messbereich eines Federkraftmessers hängt von der Art der eingebauten Feder ab. Je härter die Feder ist, umso größer ist der Messbereich des Federkraftmessers. Gekennzeichnet wird die Härte einer Feder durch die Federkonstante D, für die gilt (hookesches Gesetz):
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N)
Ausdehnung s (cm)
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0
Ausdehnung s (cm) 0
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10
Ausdehnung s (cm) 0 4
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20
Ausdehnung s (cm) 0 4 8
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20 30
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12 16
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12 16 20
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12 16 20
FD
s=
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12 16 20
F 50ND
s 20cm= =
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12 16 20
N Ncm m
F 50ND 2,5 250
s 20cm= = = =
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 1:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12 16 20
N Ncm m
F 50ND 2,5 250
s 20cm= = = =
N Ncm m
F 50N 40N 10ND ... 2,5 250
s 20cm 16cm 4cm= = = = = = =
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 2:
Kraft F(N)
Ausdehnung s (cm)
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 2:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 2,5 5 7,5 10 12,5
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.
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 2:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 2,5 5 7,5 10 12,5
N Ncm m
F 50ND 4 400
s 12,5cm= = = =
N Ncm m
F 50N 40N 10ND ... 4 400
s 12,5cm 10cm 2,5cm= = = = = = =
2.4 Aufgaben2) b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden
werden kann!
Feder 2:
Kraft F(N) 0 10 20 30 40 50
Ausdehnung s (cm) 0 4 8 12 16 20
Ausdehnung s (cm) 0 2,5 5 7,5 10 12,5
Feder 1:
s(cm)
F(N)0
10 20 30 40 50
20
15
10
5
1
N Ncm mD 4 400= =
N Ncm mD 2,5 250= =
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 27 9x 1= +
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
x
x
7 19
49 361
= +
= +
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 36
x
x
x
1
410
= +
= +
=
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 361
41
x
x
x
x
0
20,25cm
= +
= +
=
=
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 361
41
x
x
x
x
0
20,25cm
= +
= +
=
=Berechnung von F2:
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 361
41
x
x
x
x
0
20,25cm
= +
= +
=
=Berechnung von F2:
Die Feder wurde um 8,25 cm gedehnt. Federkonstante D = 1200 N/m = 12 N/cm.
F D s= ×
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 361
41
x
x
x
x
0
20,25cm
= +
= +
=
=Berechnung von F2:
Die Feder wurde um 8,25 cm gedehnt. Federkonstante D = 1200 N/m = 12 N/cm.
NcmF D s 12 8,25cm= × = ×
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 361
41
x
x
x
x
0
20,25cm
= +
= +
=
=Berechnung von F2:
Die Feder wurde um 8,25 cm gedehnt. Federkonstante D = 1200 N/m = 12 N/cm.
NcmF D s 12 8,25cm 99N= × = × =
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 361
41
x
x
x
x
0
20,25cm
= +
= +
=
=Berechnung von F2:
Die Feder wurde um 8,25 cm gedehnt. Federkonstante D = 1200 N/m = 12 N/cm.
NcmF D s 12 8,25cm 99N= × = × =
2 1F F 99N 20N 99N= + = +
2.4 Aufgaben2) c) Gegeben ist die in nebenstehender
Abbildung gezeigte Versuchseinrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F1 = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F2 zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90° geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.
x19 cm
7 cm
Berechnung von x mit Satz des Pythagoras:
2 2 2
2
2
7 19
49 361
41
x
x
x
x
0
20,25cm
= +
= +
=
=Berechnung von F2:
Die Feder wurde um 8,25 cm gedehnt. Federkonstante D = 1200 N/m = 12 N/cm.
NcmF D s 12 8,25cm 99N= × = × =
2 1F F 99N 20N 99N= + = +2F 119N=
