Federkraft-Rechner
Das Hookesche Gesetz sagt: Die Kraft, mit der eine Feder drückt oder zieht, wächst im gleichen Maß wie die Dehnung oder Stauchung. Gib die Steifigkeit der Feder und die Strecke ein, dann kommt die Kraft heraus.
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So funktioniert es
Die Kraft ist die Federkonstante mal der Weg, um den die Feder gedehnt oder gestaucht wird, also F = k mal x. Die Federkonstante wird in Newton pro Meter angegeben, die Kraft kommt in Newton heraus.
Die Energie, die in der Feder steckt, ist die Hälfte der Federkonstante mal der Strecke im Quadrat. Das Gesetz gilt nur, solange die Feder im elastischen Bereich bleibt.
Rechenbeispiel
Eine Feder mit einer Steifigkeit von 200 Newton pro Meter, gedehnt um 5 cm, zieht mit 10 N zurück und speichert 0,25 J Energie.
Fragen
Was ist die Steifigkeit einer Feder?
Sie gibt an, wie viel Newton Kraft nötig sind, um die Feder um einen Meter zu dehnen. Eine steifere Feder hat eine größere Zahl.
Was passiert über den elastischen Bereich hinaus?
Eine Feder, die zu weit gedehnt wird, kann sich verbiegen oder dauerhaft länger bleiben. Das Gesetz beschreibt sie dann nicht mehr, verlass dich also nicht auf den Wert.
Welchen Weg soll ich eingeben?
Miss ab der Ruhelänge der Feder, nicht ab der Länge von Ende zu Ende, wenn sie locker oder aufgewickelt ist.
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