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 12 mm2 mP = 45 kN

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

P = 45 kNd = 12 mm
σ = MPa
2.Leicht
300 kNØ30120 GPaØ100/60300 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 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: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.Mittel
Ø 12 mmStahl1 mP = 105 kN

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

P = 105 kNd = 12 mmL = 1 mE = 200 GPa
δ = mm
4.Mittel
Ø 10 mmMessing2 mP = 20 kN

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

P = 20 kNd = 10 mmL = 2 mE = 100 GPa
δ = mm
5.Schwer
Ø 30 mmAluminium1 mØ 12 mmMessing0,5 mP = 25 kN

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

P = 25 kNAbschnitt 1: Ø30 mm, 1 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø12 mm, 0,5 m, Messing (E = 100 GPa)
δ = mm
6.Schwer
Ø 30 mmKupfer1,5 mØ 16 mmKupfer1,5 mP = 45 kN

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

P = 45 kNAbschnitt 1: Ø30 mm, 1,5 m, Kupfer (E = 117 GPa)Abschnitt 2: Ø16 mm, 1,5 m, Kupfer (E = 117 GPa)
σmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. σ = 397,9 MPa
  2. 2. σr = 80,58 MPa
  3. 3. δ = 4,642 mm
  4. 4. δ = 5,093 mm
  5. 5. δ = 1,61 mm
  6. 6. σmax = 223,8 MPa

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