Arbeitsblatt Normalspannung und Dehnung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Normalspannung und Dehnung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
Ø 30 mm1,5 mP = 65 kN

Ein Vollstab mit Kreisquerschnitt trägt eine axiale Zugkraft P. Bestimme die Normalspannung σ im Stab.

P = 65 kNd = 30 mm
σ = MPa
2.Leicht
300 kNØ4070 GPaØ100/50600 mmσr​ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 40 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Aluminium (Außendurchmesser 100 mm, Innendurchmesser 50 mm, E = 70 GPa). Beide sind 600 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 300 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.

P = 300 kNStab: Ø40 mm, E = 200 GPaRohr: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Mittel
300 kNØ25110 GPaØ100/60600 mmδ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 25 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Bronze (Außendurchmesser 100 mm, Innendurchmesser 60 mm, E = 110 GPa). Beide sind 600 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 300 kN zusammengedrückt. Bestimme die Verkürzung δ.

P = 300 kNStab: Ø25 mm, E = 200 GPaRohr: Ø100/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
δ = mm
4.Mittel
Ø 10 mmMessing1 mP = 65 kN

Bestimme die Verlängerung δ des Stabs aus Messing unter der axialen Last.

P = 65 kNd = 10 mmL = 1 mE = 100 GPa
δ = mm
5.Schwer
Ø 25 mmKupfer1 mØ 12 mmMessing2 mP = 110 kN

Der abgesetzte Stab ist an der Wand eingespannt und an seinem freien Ende belastet. Bestimme die gesamte Verlängerung δ.

P = 110 kNAbschnitt 1: Ø25 mm, 1 m, Kupfer (E = 117 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 2 m, Messing (E = 100 GPa)
δ = mm
6.Schwer
Ø 40 mmKupfer1 mØ 20 mmStahl1,5 mP = 10 kN

Der abgesetzte Stab ist an der Wand eingespannt und an seinem freien Ende belastet. Bestimme die größte Normalspannung σmax im Stab.

P = 10 kNAbschnitt 1: Ø40 mm, 1 m, Kupfer (E = 117 GPa)Abschnitt 2: Ø20 mm, 1,5 m, Stahl (E = 200 GPa)
σmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. σ = 91,96 MPa
  2. 2. σr = 90,41 MPa
  3. 3. δ = 0,2765 mm
  4. 4. δ = 8,276 mm
  5. 5. δ = 21,37 mm
  6. 6. σmax = 31,83 MPa

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