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 25 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Messing (Außendurchmesser 120 mm, Innendurchmesser 60 mm, E = 100 GPa). Beide sind 800 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 80 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.
P = 80 kNStab: Ø25 mm, E = 200 GPaRohr: Ø120/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.Leicht
Ein Vollstab mit Kreisquerschnitt trägt eine axiale Zugkraft P. Bestimme die Normalspannung σ im Stab.
P = 25 kNd = 30 mm
σ = MPa
3.Mittel
Bestimme die Dehnung ε im Stab aus Stahl, in Mikrodehnung (µε = 10⁻⁶).
P = 105 kNd = 20 mmL = 2,5 mE = 200 GPa
ε = µε
4.Mittel
Bestimme die Verlängerung δ des Stabs aus Stahl unter der axialen Last.
P = 80 kNd = 16 mmL = 2,5 mE = 200 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 = 120 kNAbschnitt 1: Ø40 mm, 1 m, Kupfer (E = 117 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 1,5 m, Messing (E = 100 GPa)
δ = mm
6.Schwer
Der abgesetzte Stab ist an der Wand eingespannt und an seinem freien Ende belastet. Bestimme die größte Normalspannung σmax im Stab.
P = 115 kNAbschnitt 1: Ø40 mm, 2 m, Messing (E = 100 GPa)Abschnitt 2: Ø16 mm, 1 m, Aluminium (E = 70 GPa)
σmax = MPa
Lösungsschlüssel
1. σr = 16,91 MPa
2. σ = 35,37 MPa
3. ε = 1671 µε
4. δ = 4,974 mm
5. δ = 16,73 mm
6. σmax = 572 MPa
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