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 10 mm1,5 mP = 110 kN

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

P = 110 kNd = 10 mm
σ = MPa
2.Leicht
50 kNØ25100 GPaØ100/70400 mmσr​ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 25 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Messing (Außendurchmesser 100 mm, Innendurchmesser 70 mm, E = 100 GPa). Beide sind 400 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 50 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.

P = 50 kNStab: Ø25 mm, E = 200 GPaRohr: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.Mittel
200 kNØ4070 GPaØ100/70600 mmδ = ?

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

P = 200 kNStab: Ø40 mm, E = 200 GPaRohr: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
δ = mm
4.Mittel
Ø 25 mmKupfer2,5 mP = 30 kN

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

P = 30 kNd = 25 mmL = 2,5 mE = 117 GPa
δ = mm
5.Schwer
80 kN12500 mm200 mmØ30Ø30σ2​ = ?

Ein Segment aus Stahl (Durchmesser 30 mm, Länge 500 mm, E = 200 GPa) und ein Segment aus Kupfer (Durchmesser 30 mm, Länge 200 mm, E = 120 GPa) sind stumpf verbunden und zwischen zwei starren Wänden eingespannt. Am Übergang wirkt eine axiale Last von 80 kN in Richtung Segment 2. Bestimme den Betrag der Spannung σ2 in Segment 2.

Segment 1: Stahl, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPaSegment 2: Kupfer, Ø30 mm, 200 mm, E = 120 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa
6.Schwer
40 kN12300 mm200 mmØ40Ø40σ2​ = ?

Ein Segment aus Stahl (Durchmesser 40 mm, Länge 300 mm, E = 200 GPa) und ein Segment aus Messing (Durchmesser 40 mm, Länge 200 mm, E = 100 GPa) sind stumpf verbunden und zwischen zwei starren Wänden eingespannt. Am Übergang wirkt eine axiale Last von 40 kN in Richtung Segment 2. Bestimme den Betrag der Spannung σ2 in Segment 2.

Segment 1: Stahl, Ø40 mm, 300 mm, E = 200 GPaSegment 2: Messing, Ø40 mm, 200 mm, E = 100 GPaP = 40 kN
σ2 = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. σ = 1401 MPa
  2. 2. σr = 20,05 MPa
  3. 3. δ = 0,2257 mm
  4. 4. δ = 1,306 mm
  5. 5. σ2 = 67,91 MPa
  6. 6. σ2 = 13,64 MPa

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