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 mm1 mP = 95 kN

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

P = 95 kNd = 30 mm
σ = MPa
2.Leicht
50 kNØ40110 GPaØ100/70300 mmσr​ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 40 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Bronze (Außendurchmesser 100 mm, Innendurchmesser 70 mm, E = 110 GPa). Beide sind 300 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 50 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.

P = 50 kNStab: Ø40 mm, E = 200 GPaRohr: Ø100/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.Mittel
Ø 16 mmStahl2,5 mP = 55 kN

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

P = 55 kNd = 16 mmL = 2,5 mE = 200 GPa
δ = mm
4.Mittel
200 kNØ25110 GPaØ80/50800 mmδ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 25 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Bronze (Außendurchmesser 80 mm, Innendurchmesser 50 mm, E = 110 GPa). Beide sind 800 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 200 kN zusammengedrückt. Bestimme die Verkürzung δ.

P = 200 kNStab: Ø25 mm, E = 200 GPaRohr: Ø80/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 800 mm
δ = mm
5.Schwer
Ø 25 mmAluminium1,5 mØ 16 mmKupfer1 mP = 115 kN

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

P = 115 kNAbschnitt 1: Ø25 mm, 1,5 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø16 mm, 1 m, Kupfer (E = 117 GPa)
δ = mm
6.Schwer
Ø 30 mmKupfer1 mØ 12 mmStahl1 mP = 80 kN

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

P = 80 kNAbschnitt 1: Ø30 mm, 1 m, Kupfer (E = 117 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 1 m, Stahl (E = 200 GPa)
σmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. σ = 134,4 MPa
  2. 2. σr = 14,45 MPa
  3. 3. δ = 3,419 mm
  4. 4. δ = 0,3677 mm
  5. 5. δ = 9,909 mm
  6. 6. σmax = 707,4 MPa

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