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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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Federenergie, Spannarbeit und elastische Energie online üben

Test 2 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

Wie sieht das Kraft-Auslenkung-Diagramm einer idealen Feder aus?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Als Gerade durch den Ursprung mit der Steigung D..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Im elastischen Bereich steigt die Kraft proportional zur Auslenkung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Als Gerade durch den Ursprung mit der Steigung D.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Im elastischen Bereich steigt die Kraft proportional zur Auslenkung.

2. FrageMultiple Choice

Was gilt für die Kraft bei x = 0 bei einer idealen unbelasteten Feder?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die Rückstellkraft ist null..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Ohne Auslenkung gibt es im idealen Modell keine Rückstellkraft.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Rückstellkraft ist null.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Ohne Auslenkung gibt es im idealen Modell keine Rückstellkraft.

3. FrageMultiple Choice

In welche Richtung zeigt die Rückstellkraft einer gedehnten Feder?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Zur Gleichgewichtslage zurück..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Die Feder wirkt der Dehnung entgegen und versucht, ihre ursprüngliche Länge wiederherzustellen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Zur Gleichgewichtslage zurück.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Die Feder wirkt der Dehnung entgegen und versucht, ihre ursprüngliche Länge wiederherzustellen.

4. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich die Federkraft bei doppelter Auslenkung im Hooke-Bereich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie wird doppelt so groß..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Da F = D·x linear in x ist, führt 2x zu 2F.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird doppelt so groß.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Da F = D·x linear in x ist, führt 2x zu 2F.

5. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich die Federenergie bei doppelter Auslenkung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie wird viermal so groß..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: E_el = ½D x² enthält die Auslenkung im Quadrat; (2x)² = 4x².
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird viermal so groß.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

E_el = ½D x² enthält die Auslenkung im Quadrat; (2x)² = 4x².

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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.