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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 3 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 verändert sich die Federkraft bei doppelter Federkonstante und gleicher Auslenkung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

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

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

F = D·x ist direkt proportional zur Federkonstante.

2. FrageMultiple Choice

Eine Feder mit D = 200 N/m wird um 0,05 m gedehnt. Wie groß ist die Kraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 10 N..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: F = D·x = 200 · 0,05 = 10 N.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 10 N.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

F = D·x = 200 · 0,05 = 10 N.

3. FrageMultiple Choice

Wie viel Energie speichert diese Feder bei D = 200 N/m und x = 0,05 m?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 0,25 J..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: E_el = ½ · 200 · 0,05² = 0,25 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,25 J.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

E_el = ½ · 200 · 0,05² = 0,25 J.

4. FrageMultiple Choice

Eine Feder mit D = 400 N/m wird mit 20 N belastet. Wie groß ist die Auslenkung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 0,05 m..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: x = F/D = 20/400 = 0,05 m.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,05 m.. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

x = F/D = 20/400 = 0,05 m.

5. FrageMultiple Choice

Wie bestimmt man die Auslenkung aus der gespeicherten Federenergie?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: x = √(2E_el/D)..

  1. Federgrößen bestimmen: Ordne Kraft, Federkonstante, Auslenkung, Energie, Masse und Periodendauer zu.
  2. Federzusammenhang anwenden: Aus E_el = ½D x² wird nach x umgestellt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet x = √(2E_el/D).. Kontrolliere Einheiten, Richtung, elastischen Bereich und Größenordnung.

Aus E_el = ½D x² wird nach x umgestellt.

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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.