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
300 kNØ2070 GPaØ120/50500 mmσr​ = ?

Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 20 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Aluminium (Außendurchmesser 120 mm, Innendurchmesser 50 mm, E = 70 GPa). Beide sind 500 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 300 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.

P = 300 kNStab: Ø20 mm, E = 200 GPaRohr: Ø120/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.Leicht
Ø 10 mm0,5 mP = 45 kN

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

P = 45 kNd = 10 mm
σ = MPa
3.Mittel
Ø 16 mmStahl1,5 mP = 40 kN

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

P = 40 kNd = 16 mmL = 1,5 mE = 200 GPa
δ = mm
4.Mittel
P = ?12300 mm300 mmØ20Ø40δ = 0,5 mm

Ein Stab besteht aus einem Segment aus Stahl (Durchmesser 20 mm, Länge 300 mm, E = 200 GPa), das stumpf mit einem Segment aus Aluminium (Durchmesser 40 mm, Länge 300 mm, E = 70 GPa) verbunden ist. Er ist an einem Ende eingespannt und wird am anderen gezogen. Bestimme die axiale Last P, die ihn insgesamt um 0,5 mm dehnt.

Segment 1: Stahl, Ø20 mm, 300 mm, E = 200 GPaSegment 2: Aluminium, Ø40 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0,5 mm
P = kN
5.Schwer
Ø 35 mmMessing2 mØ 20 mmStahl0,5 mP = 45 kN

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

P = 45 kNAbschnitt 1: Ø35 mm, 2 m, Messing (E = 100 GPa)Abschnitt 2: Ø20 mm, 0,5 m, Stahl (E = 200 GPa)
δ = mm
6.Schwer
Ø 30 mmAluminium2 mØ 20 mmKupfer2 mP = 15 kN

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

P = 15 kNAbschnitt 1: Ø30 mm, 2 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø20 mm, 2 m, Kupfer (E = 117 GPa)
σmax = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. σr = 83,67 MPa
  2. 2. σ = 573 MPa
  3. 3. δ = 1,492 mm
  4. 4. P = 61,09 kN
  5. 5. δ = 1,294 mm
  6. 6. σmax = 47,75 MPa

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