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 Stab aus Stahl (Durchmesser 20 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Kupfer (Außendurchmesser 80 mm, Innendurchmesser 60 mm, E = 120 GPa). Beide sind 300 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 50 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σ_r im Stab.

P = 50 kNStab: Ø20 mm, E = 200 GPaRohr: Ø80/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 300 mm

σ_r = MPa

2.Leicht

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

P = 95 kNd = 10 mm

σ = MPa

3.Mittel

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

P = 115 kNd = 16 mmL = 1,5 mE = 100 GPa

δ = mm

4.Mittel

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

P = 90 kNd = 20 mmL = 2,5 mE = 70 GPa

δ = mm

5.Schwer

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

P = 40 kNAbschnitt 1: Ø30 mm, 0,5 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø20 mm, 2 m, Stahl (E = 200 GPa)

δ = mm

6.Schwer

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

P = 15 kNAbschnitt 1: Ø40 mm, 1 m, Messing (E = 100 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 1 m, Kupfer (E = 117 GPa)

σ_max = MPa

Lösungsschlüssel

1. σ_r = 30,61 MPa
2. σ = 1210 MPa
3. δ = 8,579 mm
4. δ = 10,23 mm
5. δ = 1,677 mm
6. σ_max = 132,6 MPa

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