Anton-Philipp-Reclam-Gymnasium Leipzig/Kraefte744/Hookesches Gesetz: Unterschied zwischen den Versionen
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Das Hooksche Gesetz beschreibt die Wirkung einer Kraft auf elastische Körper wie Federn. Die Federkonstante (Federhärte) wird mit K oder D | Das Hooksche Gesetz beschreibt die Wirkung einer Kraft auf elastische Körper wie z.B Federn. Die Federkonstante (Federhärte) wird mit K oder D bezeichnet. Es gilt F= K•s mit der Längenänderung (s) der Feder.Wenn man eine Masse an eine Feder hängt ist ist die längenänderung proportional zur Masse | ||
Formeln: | Formeln: | ||
F=k | F=k •s | ||
D= F/s | D,k= F/s | ||
===== Skizze: ===== | =====Skizze:===== | ||
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Auf die linke | Auf die linke Feder wirkt eine Gewichtskraft von F0 ,da an sie keine Masse gehängt ist. Sie hat so ohne äußere Belastung eine länge von x0 . Belastest du die Feder in dem du eine Masse / Gewicht daran hängst ,wirkt zusätzlich eine kraft Fkugel auf die Feder. Insgesamt wirt jetzt also die Kraft F=F0 + F kugel auf die Feder. | ||
Die Feder dreht sich aus und hat nun mit angehängter kugel die Länge x. die Längenänderung s der Feder ist also | Die Feder dreht sich aus und hat nun mit angehängter kugel die Länge x. die Längenänderung s der Feder ist also | ||
s=x-x0 | s=x-x0 Achtung! das ist bei den Federn die nach probe | ||
===== Experiment: ===== | =====Experiment:===== | ||
was | was braucht man : Federkraftmesser , Gewichte,Lineale | ||
Vermutung: proportional | Vermutung: proportional | ||
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Es ist proportional ,nach der Aussage von Robert Hooke ,, je größer die Ausdehnung , | Es ist proportional ,nach der Aussage von Robert Hooke ,, je größer die Ausdehnung ,desto größer auch die Kraft". | ||
F~s | F~s | ||
===== Aufgaben ===== | =====Aufgaben===== | ||
======Vorgerechnete Schüleraufgabe:====== | |||
Eine 5cm lange Kugelschreiberfeder mit der Federkonstante D=350 N/m wird um 1,5 cm zusammengedrückt.Welche Kraft wirkt auf die Feder? | |||
Eine 5cm lange Kugelschreiberfeder mit der Federkonstante D=350 N/m wird um 1,5 cm zusammengedrückt. Welche Kraft wirkt auf die Feder? | |||
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F= D•s = 0,015 m•350 N/m = 5,25 N | F= D•s = 0,015 m•350 N/m = 5,25 N | ||
======Aufgaben zum selber rechnen:====== | |||
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#Eine 10 cm lange Feder mit der Federkonstante D= 240 N/m wird um 2 cm zusammengedrückt. Welche Kraft wirkt auf die Feder? <br /> | |||
#Eine Feder mit der Federkonstante D= 550N/m wird 6 cm nach unten gedrückt . Welche Kraft wirkt auf die Feder? | |||
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Aktuelle Version vom 9. Februar 2023, 11:57 Uhr
Hookesches Gesetz
F=Federkraft
k,D=Federkonstante
x=Länge der Feder
s= Änderung der Länge
Definition:
Das Hooksche Gesetz beschreibt die Wirkung einer Kraft auf elastische Körper wie z.B Federn. Die Federkonstante (Federhärte) wird mit K oder D bezeichnet. Es gilt F= K•s mit der Längenänderung (s) der Feder.Wenn man eine Masse an eine Feder hängt ist ist die längenänderung proportional zur Masse
Formeln:
F=k •s
D,k= F/s
Skizze:
Auf die linke Feder wirkt eine Gewichtskraft von F0 ,da an sie keine Masse gehängt ist. Sie hat so ohne äußere Belastung eine länge von x0 . Belastest du die Feder in dem du eine Masse / Gewicht daran hängst ,wirkt zusätzlich eine kraft Fkugel auf die Feder. Insgesamt wirt jetzt also die Kraft F=F0 + F kugel auf die Feder.
Die Feder dreht sich aus und hat nun mit angehängter kugel die Länge x. die Längenänderung s der Feder ist also
s=x-x0 Achtung! das ist bei den Federn die nach probe
Experiment:
was braucht man : Federkraftmesser , Gewichte,Lineale
Vermutung: proportional
| F | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5N | 5:5 | |||||
| 4N | 4:4 | |||||
| 3N | 3:3 | |||||
| 2N | 2:2 | |||||
| 1N | 1:1 | |||||
| 0 | 1cm | 2cm | 3cm | 4cm | 5cm | s |
Es ist proportional ,nach der Aussage von Robert Hooke ,, je größer die Ausdehnung ,desto größer auch die Kraft".
F~s
Aufgaben
Vorgerechnete Schüleraufgabe:
Eine 5cm lange Kugelschreiberfeder mit der Federkonstante D=350 N/m wird um 1,5 cm zusammengedrückt. Welche Kraft wirkt auf die Feder?
Geg. : s=1,5cm =0,015m D= 350 N/m
Ges. : F
Lösung:
F= D•s = 0,015 m•350 N/m = 5,25 N
Aufgaben zum selber rechnen:
- Eine 10 cm lange Feder mit der Federkonstante D= 240 N/m wird um 2 cm zusammengedrückt. Welche Kraft wirkt auf die Feder?
- Eine Feder mit der Federkonstante D= 550N/m wird 6 cm nach unten gedrückt . Welche Kraft wirkt auf die Feder?
