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 mm0,5 mP = 60 kN

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

P = 60 kNd = 30 mm
σ = MPa
2.Leicht
80 kNØ30120 GPaØ100/60600 mmσr​ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 30 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Kupfer (Außendurchmesser 100 mm, Innendurchmesser 60 mm, E = 120 GPa). Beide sind 600 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 80 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.

P = 80 kNStab: Ø30 mm, E = 200 GPaRohr: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Mittel
Ø 12 mmStahl2 mP = 35 kN

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

P = 35 kNd = 12 mmL = 2 mE = 200 GPa
ε = µε
4.Mittel
Ø 12 mmAluminium2 mP = 45 kN

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

P = 45 kNd = 12 mmL = 2 mE = 70 GPa
ε = µε
5.Schwer
Ø 40 mmAluminium2 mØ 12 mmKupfer1 mP = 60 kN

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

P = 60 kNAbschnitt 1: Ø40 mm, 2 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 1 m, Kupfer (E = 117 GPa)
δ = mm
6.Schwer
Ø 30 mmAluminium1 mØ 12 mmAluminium1 mP = 105 kN

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

P = 105 kNAbschnitt 1: Ø30 mm, 1 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 1 m, Aluminium (E = 70 GPa)
σmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. σ = 84,88 MPa
  2. 2. σr = 21,49 MPa
  3. 3. ε = 1547 µε
  4. 4. ε = 5684 µε
  5. 5. δ = 5,899 mm
  6. 6. σmax = 928,4 MPa

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