Berechnung der Arbeit um eine Feder zu spannen.

Hallo,

da ich in der Suche nichts entsprechendes gefunden habe, schreibe ich einen neuen Beitrag. Sollte ich einen Beitrag übersehen haben, bitte den Link posten.

So, die Aufgabe:

Eine Schraubenfeder ist mit F=8000N bei einem Weg von s=32cm vorgespannt.
a) Wie groß ist die Arbeit, welche notwendig ist, um die Feder um weitere 20 cm zu spannen?
b) Wie groß ist die Arbeit um die Feder mit einer Endkraft von 20000N zu spannen?

Ich habe die Aufgabe so gelöst wie ich sie für richtig hielt, habe jedoch anscheinend komplett versagt. Die Erklärung meines Tutors leuchtet mir nicht ein.

Wir stimmen in sofern überein, das die Federkonstante c=25000N beträgt, doch das wars dann auch schon.

Ich würd euch bitten mal zu schreiben, wie Ihr diese Aufgabe lösen würdet. Ich werd dann anschließend eucht mitteilen wie ich es versucht habe;)

MFG

Felix
 
AW: Berechnung der Arbeit um eine Feder zu spannen.

Servus,
folgende Lösung hab ich parat:

a)
[tex]W=\frac{1}{2}cs^{2}\\
W_{2}=W_{G}-W_{1}\\
W_{2}=\frac{1}{2}c \cdot 0,52^{2}m-\frac{1}{2}c \cdot 0,32^{2}m\\
W_{2}=2100J[/tex]

b)
[tex]F=cs\\
W=\frac{1}{2}c(\frac{F}{c})^{2}\\
W=8000J[/tex]

Gruß

Reser
 
AW: Berechnung der Arbeit um eine Feder zu spannen.

Hi Felix,

-hier mein Ansatz :

F=c*s

[tex]c=\frac{F}{S}=\frac{8000N}{0,32m}=25000\frac{N}{m} [/tex]

[tex]W1=0,5*c*(0,52^{2}-0,32^{2})=2100Nm[/tex]


Gruss Uwe
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Berechnung der Arbeit um eine Feder zu spannen.

Hallo Uwe,
ich hab deinen Lösungsweg mal angesehen. Ich denke du hast den Fehler darin begangen, weil du angenommen hast Arbeit bzw. potenzielle Energie (in Bezug auf diesen Link) einer Feder ist eine wegunabhängige Größe.
Das stimmt aber leider nicht. Man kann sich das Problem ganz einfach vorstellen:
Man drückt mit einer Kraft gegen die Feder -> Man macht einen Weg, indem man die Feder ja zusammendrückt, -> aber im sofort darauffolgenden Moment braucht man ja mehr Kraft um die Feder weiter zusammen zu drücken, -> usw.
Deshalb funktioniert die Formel W=F*s nicht.
Anders gesagt sie ist nicht anwendbar, weil F über den ganzen Weg s nicht konstant ist.

Gruß

Reser
 
AW: Berechnung der Arbeit um eine Feder zu spannen.

Hi Reser,

-Danke für die Korrektur...
...hab es beim durchlesen deines Posts
selbst gesehen und meinen Post danach nochmal geändert
(jetzt kommt ich auf das gleiche Ergebnis)

...du hast natürlich recht, war ein
"Schnellschuß in den Ofen" von mir

deine Rechnungen stimmen, deswegen habe ich nach
der ersten Aufgabe die zweite gar nicht mehr gepostet

Gruss Uwe
 
AW: Berechnung der Arbeit um eine Feder zu spannen.

Servus,
folgende Lösung hab ich parat:

a)
[tex]W=\frac{1}{2}cs^{2}\\
W_{2}=W_{G}-W_{1}\\
W_{2}=\frac{1}{2}c \cdot 0,52^{2}m-\frac{1}{2}c \cdot 0,32^{2}m\\
W_{2}=2100J[/tex]

b)
[tex]F=cs\\
W=\frac{1}{2}c(\frac{F}{c})^{2}\\
W=8000J[/tex]

Gruß

Reser
Hallo

Schreibe mal genau die Formel auf wie du auf 8000J kommst ohne TEX. Gruß Jan
 
B

Benutzer260630

Gast
Schau mal, wie alt das Thema ist und wann der Nutzer das letzte Mal online war.

Du bewirbst dich hier anscheinend um die "goldene Schaufel".
 
a)
c=F1:s1 (c ist eine Konstante)
8000N/0,32m=25.000N/m also 25kN/m

W2=Wges-W1
W2=0,5*c*(s2)²-0,5*c*(s1)²
W2=0,5*25kN/m*(0,52m)²-0,5*25kN/m*(0,32m)²
W2=2100Nm = 2100J

b)

F2=2000N=20kN
W=F²/(2*c)
W=(20.000N)²/(2*25.000N/m)
W=8.000Nm
 
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