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Auf der geradlinig verlaufenden Stabachse wirkt eine Kraft $F = 10 kN$. Diese Kraft $F$ führt dazu, dass der Stab sich um $\triangle = 0, 5 mm$ verlängert. 1) Wie groß ist die Zugspannung $\sigma$? 2) Wie groß ist die elastische Dehnung $\epsilon$? 3) Welchen Wert besitzt der Elastizitätsmodul $E$? 1) Berechnung der Zugspannung $\sigma = \frac{F}{A_0}$ Die Querschnittsfläche $A_0$ bei einem Rundstab ist kreisförmig und wird berechnet durch: $A_0 = r^2 \cdot \pi = (\frac{d}{2})^2 \cdot \pi = (5 \; mm)^2 \cdot \pi = 78, 54 \; mm^2$ Die Kraft $F$ ist in $kN$ angegeben und wird umgerechnet in $N$: $F = 10 kN = 10. 000 \; N$ Die Berechnung der Zugspannung erfolgt dann mit: $\sigma = \frac{F}{A_0} = \frac{10. Gielt das hooksche gesetz bei einer Gummiband? (Physik). 000 \; N}{78, 54 \; mm^2} = 127, 32 \; N/mm^2$ 2) Berechnung der Dehnung $\epsilon = \frac{\triangle l}{l_0} = \frac{0, 5 \; mm}{50 \; mm} = 0, 01 = 1$%. 3) Berechnung des Elastizitätsmoduls $E = \frac{F \cdot l_0}{A_0 \cdot \triangle l}$ $E = \frac{10. 000 \; N \; \cdot 50 \; mm}{78, 54 \; mm^2 \cdot 0, 5 \; mm} = 12.
Die hookesche Gerade Das hookesche Gesetz kann im Spannungs-Dehnungs-Diagramm nachgewiesen werden. Hier wird über einen Zugversuch die Dehnung einer Materialprobe in Abhängigkeit von der Spannung aufgezeichnet. Im daraus entstehenden Diagramm kann man eine gerade Linie erkennen, die aufweist, dass die Spannung und Dehnung im linearen Zusammenhang zueinander stehen – beide Größen verhalten sich proportional zueinander. Die gerade Linie wird die hookesche Gerade genannt, da sie das hookesche Gesetz nachweist. Wie man im Diagram erkennen kann, liegt dieses Materialverhalten nur bis zu einem bestimmten Spannungswert vor. Ab einem bestimmten Punkt – der Streckgrenze – verlässt der Werkstoff den Bereich, in dem das hookesche Gesetz gilt. Hookesches gesetz aufgaben pdf. Der Werkstoff verlässt damit den Bereich des elastischen Materialverhaltens und beginnt sich plastisch (irreversibel) zu verformen. Abbildung: Die hookesche Gerade im Spannungs-Dehnungs-Diagramm Dehnung Die Dehnung in x-Richtung beträgt: Spannung in Abhängigkeit von der Kraft Die Spannung in x-Richtung beträgt: Zug-Kraft Einsetzen führt zu dieser Formel Wenn die einwirkende Kraft nahezu linear von der Ausdehnung oder Auslenkung abhängt, kann mit dem hookeschen Gesetz gearbeitet werden.
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