Anton-Philipp-Reclam-Gymnasium Leipzig/Kraefte741/Schraubenfeder: Unterschied zwischen den Versionen
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Definition: Das Hooksche Gesetz beschreibt die Verformung einer Schraubenfeder unter der Belastung von Gewichten. | <blockquote>Definition: Das Hooksche Gesetz beschreibt die Verformung einer Schraubenfeder unter der Belastung von Gewichten.</blockquote> | ||
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=== 2.Berechnung === | ===2.Berechnung=== | ||
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s= die Verlängerung der Feder | s= die Verlängerung der Feder | ||
D= Die Federkonstante die aus F:s berechnet wird(ist bei jeder Feder anders) | D,K = Die Federkonstante die aus F:s berechnet wird(ist bei jeder Feder anders) | ||
===3. Rechenaufgaben=== | |||
Beispielaufgabe | |||
Eine 40cm lange Schraubenfeder mit der Federkonstante D=600 N/m wird um 3,5cm zusammen gedrückt.Welche Kraft wirkt auf die Feder? | |||
Geg.: s=3,5cm=0,035m;D=600N/m Ges.:F | |||
Lösung: F=Dxs=600N/mx0,035m=17,5N | |||
===4. Übungsaufgaben=== | |||
#Was für eine Federkonstante besitzt eine Feder,für die man 7,0 N aufbringen muss,um sie um 1,0 cm zu dehnen? | |||
#Eine Schraubenfeder die eine Federkonstante von 400N/m besitzt wird um 2,0 cm zusammen gedrückt. welche kraft wirkt auf die Feder? <br /> | |||
===5.Experiment=== | |||
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Materialen: Feder,Gewichte(10g,20g,30g,40g,50g,100g),Stativ | |||
Vermutung: meine Vermutung lautet das sich die Feder immer in gleichmäßigen Abständen verändert | |||
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Ausführung: 1. Aufbau 2. Gewicht nacheinander an die Feder hängen und die Längen vergleichen 3. Messwerte eintragen | |||
====== Auswertung ====== | |||
Grundlänge der Feder: 8 cm | |||
längenveranderung: 10g = 2cm veränderung ; 20g=4cm veränderung ; 30g=6cm veränderung; 40g=8cm veränderung; | |||
50g=10 cm veränderung; ;100cm=20cm veränderung | |||
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Fazit : Die Vermutung wurde Bestätigt.Der Abstand änderte sich gleichmäßig mit dem Gewicht um immer 2 cm pro 0,1N mehr. | |||
=== 6.Lösungen zu den Übungsaufgaben === | |||
zu Aufgabe 1: Geg.:s=1,0 cm=0,01m;F=700N Ges.:D | |||
Lösung: D=F:s=7,0N/m:0,01m=700N/m | |||
zu Aufgabe 2: Geg.:s=2,0 cm=0,02m;D=400N/m Ges.:F | |||
Lösung:F=Dxs=400N/mx0,02m=8N | |||
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Aktuelle Version vom 21. Januar 2023, 20:16 Uhr
Kräfte an der Schraubenfeder/das Hooksche Gesetz
1.Einführung
Definition: Das Hooksche Gesetz beschreibt die Verformung einer Schraubenfeder unter der Belastung von Gewichten.
2.Berechnung
F=D•s
F= Die Kraft
s= die Verlängerung der Feder
D,K = Die Federkonstante die aus F:s berechnet wird(ist bei jeder Feder anders)
3. Rechenaufgaben
Beispielaufgabe
Eine 40cm lange Schraubenfeder mit der Federkonstante D=600 N/m wird um 3,5cm zusammen gedrückt.Welche Kraft wirkt auf die Feder?
Geg.: s=3,5cm=0,035m;D=600N/m Ges.:F
Lösung: F=Dxs=600N/mx0,035m=17,5N
4. Übungsaufgaben
- Was für eine Federkonstante besitzt eine Feder,für die man 7,0 N aufbringen muss,um sie um 1,0 cm zu dehnen?
- Eine Schraubenfeder die eine Federkonstante von 400N/m besitzt wird um 2,0 cm zusammen gedrückt. welche kraft wirkt auf die Feder?
5.Experiment
Datei:Experiment skizze.jpg
kizzeS
Materialen: Feder,Gewichte(10g,20g,30g,40g,50g,100g),Stativ
Vermutung: meine Vermutung lautet das sich die Feder immer in gleichmäßigen Abständen verändert
Ausführung: 1. Aufbau 2. Gewicht nacheinander an die Feder hängen und die Längen vergleichen 3. Messwerte eintragen
Auswertung
Grundlänge der Feder: 8 cm
längenveranderung: 10g = 2cm veränderung ; 20g=4cm veränderung ; 30g=6cm veränderung; 40g=8cm veränderung;
50g=10 cm veränderung; ;100cm=20cm veränderung
Fazit : Die Vermutung wurde Bestätigt.Der Abstand änderte sich gleichmäßig mit dem Gewicht um immer 2 cm pro 0,1N mehr.
6.Lösungen zu den Übungsaufgaben
zu Aufgabe 1: Geg.:s=1,0 cm=0,01m;F=700N Ges.:D
Lösung: D=F:s=7,0N/m:0,01m=700N/m
zu Aufgabe 2: Geg.:s=2,0 cm=0,02m;D=400N/m Ges.:F
Lösung:F=Dxs=400N/mx0,02m=8N
