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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
80 kNØ30110 GPaØ120/70500 mmσr​ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 30 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Bronze (Außendurchmesser 120 mm, Innendurchmesser 70 mm, E = 110 GPa). Beide sind 500 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: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.Leicht
Ø 10 mm1,5 mP = 65 kN

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

P = 65 kNd = 10 mm
σ = MPa
3.Mittel
Ø 16 mmAluminium1,5 mP = 20 kN

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

P = 20 kNd = 16 mmL = 1,5 mE = 70 GPa
ε = µε
4.Mittel
Ø 10 mmAluminium2,5 mP = 100 kN

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

P = 100 kNd = 10 mmL = 2,5 mE = 70 GPa
δ = mm
5.Schwer
Ø 25 mmAluminium2 mØ 16 mmMessing2 mP = 75 kN

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

P = 75 kNAbschnitt 1: Ø25 mm, 2 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø16 mm, 2 m, Messing (E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.Schwer
50 kN12400 mm200 mmØ20Ø60σ2​ = ?

Ein Segment aus Stahl (Durchmesser 20 mm, Länge 400 mm, E = 200 GPa) und ein Segment aus Messing (Durchmesser 60 mm, Länge 200 mm, E = 100 GPa) sind stumpf verbunden und zwischen zwei starren Wänden eingespannt. Am Übergang wirkt eine axiale Last von 50 kN in Richtung Segment 2. Bestimme den Betrag der Spannung σ2 in Segment 2.

Segment 1: Stahl, Ø20 mm, 400 mm, E = 200 GPaSegment 2: Messing, Ø60 mm, 200 mm, E = 100 GPaP = 50 kN
σ2 = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. σr = 16,63 MPa
  2. 2. σ = 827,6 MPa
  3. 3. ε = 1421 µε
  4. 4. δ = 45,47 mm
  5. 5. σmax = 373 MPa
  6. 6. σ2 = 15,92 MPa

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.