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 = 105 kN

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

P = 105 kNd = 30 mm
σ = MPa
2.Leicht
300 kNØ30100 GPaØ120/60300 mmσr​ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 30 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Messing (Außendurchmesser 120 mm, Innendurchmesser 60 mm, E = 100 GPa). Beide sind 300 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 300 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.

P = 300 kNStab: Ø30 mm, E = 200 GPaRohr: Ø120/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.Mittel
Ø 30 mmAluminium2,5 mP = 15 kN

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

P = 15 kNd = 30 mmL = 2,5 mE = 70 GPa
δ = mm
4.Mittel
Ø 10 mmKupfer3 mP = 60 kN

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

P = 60 kNd = 10 mmL = 3 mE = 117 GPa
ε = µε
5.Schwer
Ø 35 mmMessing1,5 mØ 20 mmAluminium2 mP = 65 kN

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

P = 65 kNAbschnitt 1: Ø35 mm, 1,5 m, Messing (E = 100 GPa)Abschnitt 2: Ø20 mm, 2 m, Aluminium (E = 70 GPa)
δ = mm
6.Schwer
P = ?Ø2570 GPaØ100/50600 mm

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 25 mm, E = 200 GPa, zulässige Spannung 200 MPa) steckt in einem Rohr aus Aluminium (Außendurchmesser 100 mm, Innendurchmesser 50 mm, E = 70 GPa, zulässige Spannung 100 MPa). Sie werden zwischen starren Platten zusammengedrückt. Bestimme die größte Last Pmax.

Stab: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPaRohr: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN

Lösungsschlüssel

  1. 1. σ = 148,5 MPa
  2. 2. σr = 60,63 MPa
  3. 3. δ = 0,7579 mm
  4. 4. ε = 6529 µε
  5. 5. δ = 6,925 mm
  6. 6. Pmax = 510,5 kN

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