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

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

P = 60 kNd = 10 mm

σ = MPa

2.Leicht

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 25 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Aluminium (Außendurchmesser 120 mm, Innendurchmesser 50 mm, E = 70 GPa). Beide sind 800 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 80 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σ_r im Stab.

P = 80 kNStab: Ø25 mm, E = 200 GPaRohr: Ø120/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 800 mm

σ_r = MPa

3.Mittel

Bestimme die Dehnung ε im Stab aus Messing, in Mikrodehnung (µε = 10⁻⁶).

P = 85 kNd = 10 mmL = 2,5 mE = 100 GPa

ε = µε

4.Mittel

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

P = 25 kNd = 16 mmL = 1,5 mE = 117 GPa

δ = mm

5.Schwer

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

P = 35 kNAbschnitt 1: Ø25 mm, 1,5 m, Stahl (E = 200 GPa)Abschnitt 2: Ø20 mm, 2 m, Kupfer (E = 117 GPa)

σ_max = MPa

6.Schwer

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

P = 25 kNAbschnitt 1: Ø25 mm, 1,5 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 2 m, Aluminium (E = 70 GPa)

δ = mm

Lösungsschlüssel

1. σ = 763,9 MPa
2. σ_r = 21,26 MPa
3. ε = 10823 µε
4. δ = 1,594 mm
5. σ_max = 111,4 MPa
6. δ = 7,407 mm

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