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Federenergie und Hookesches Gesetz verstehen

Eine Feder speichert bei Dehnung oder Stauchung elastische Energie. Auf dieser Seite übst du Hookesches Gesetz, Federkonstante, Rückstellkraft, Spannarbeit, Energieumwandlung und Feder-Masse-Schwingungen.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 8–10 und verbinden Formeln mit Federkraftmessern, Fahrzeugaufhängungen, Bungee-Seilen und technischen Federn.

So löst du Aufgaben zu Federn

  1. Bestimme Federkonstante D, Auslenkung x, Kraft F, Masse m oder Energie E.
  2. Verwende F = D·x, E_el = ½D x² oder T = 2π√(m/D).
  3. Achte beim Kraftvektor auf die Rückstellrichtung und bei Einheiten auf Meter und N/m.
  4. Prüfe, ob das Hookesche Gesetz und der elastische Bereich für die Aufgabe gelten.

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1. Test

Federenergie, Spannarbeit und elastische Energie online üben

Test 1 zu Federkraft, Federkonstante, Spannarbeit und elastischer Energie mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Federkonstante, Auslenkung, Richtung, Energie, Einheiten und den elastischen Bereich.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was beschreibt das Hookesche Gesetz?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Im elastischen Bereich ist die Auslenkung einer Feder proportional zur wirkenden Kraft..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Für eine ideale Feder gilt F = D·x; D ist die Federkonstante und x die Verlängerung oder Stauchung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Im elastischen Bereich ist die Auslenkung einer Feder proportional zur wirkenden Kraft.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Für eine ideale Feder gilt F = D·x; D ist die Federkonstante und x die Verlängerung oder Stauchung.

2. FrageMultiple Choice

Welche Einheit hat die Federkonstante D?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Newton pro Meter (N/m)..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Aus F = D·x folgt D = F/x und damit N/m.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Newton pro Meter (N/m).. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Aus F = D·x folgt D = F/x und damit N/m.

3. FrageMultiple Choice

Was bezeichnet x beim Hookeschen Gesetz?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die Auslenkung aus der unbelasteten beziehungsweise Gleichgewichtslage..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: x gibt an, wie stark die Feder gedehnt oder gestaucht wird.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Auslenkung aus der unbelasteten beziehungsweise Gleichgewichtslage.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

x gibt an, wie stark die Feder gedehnt oder gestaucht wird.

4. FrageMultiple Choice

Wie lautet das Hookesche Gesetz mit Richtung der Rückstellkraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: F = -D·x..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Das Minuszeichen zeigt, dass die Rückstellkraft der Auslenkung entgegengerichtet ist.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet F = -D·x.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Das Minuszeichen zeigt, dass die Rückstellkraft der Auslenkung entgegengerichtet ist.

5. FrageMultiple Choice

Wie lautet die elastische Energie einer idealen Feder?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: E_el = ½D x²..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Die Spannarbeit ist die Fläche unter der linear ansteigenden Kraft-Auslenkung-Kurve.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet E_el = ½D x².. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Die Spannarbeit ist die Fläche unter der linear ansteigenden Kraft-Auslenkung-Kurve.

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Federenergie FAQ

Wie lautet das Hookesche Gesetz?

Im elastischen Bereich gilt für die Beträge F = D·x; mit Richtung wird die Rückstellkraft oft als F = -D·x geschrieben.

Wie berechnet man die gespeicherte Federenergie?

Für eine ideale lineare Feder gilt E_el = ½D x².

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine Erklärung und drei nachvollziehbare Lösungsschritte.