Hookesches Gesetz, Federkraft und Elastizität verstehen

Im elastischen Bereich ist die Federkraft proportional zur Auslenkung. Auf dieser Seite übst du F = D·x, Federkonstante, Kraft-Auslenkungs-Diagramme, Federenergie, Federarbeit und die Elastizitätsgrenze.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 7–10 und verbinden Grundlagen der Mechanik mit Experimenten und Anwendungen wie Federwaage und Fahrzeugfederung.

So löst du Federaufgaben

  1. Bestimme Federkonstante, Auslenkung, Kraft und den gültigen elastischen Bereich.
  2. Verwende F = D·x oder EFeder = 1/2·D·x².
  3. Bei hängenden Körpern setze im Gleichgewicht Federkraft und Gewichtskraft gleich.
  4. Kontrolliere Meter, Newton, Joule, Richtung, Vorzeichen und Größenordnung.

9. Test

Hookesches Gesetz, Federkraft und Elastizität online üben

Test 9 zu Hookeschem Gesetz, Federkraft und Elastizität mit 5 Aufgaben und Lösungen.

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

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

Wie verringert man zufällige Messfehler bei der Bestimmung von D?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Mehrere Messungen durchführen und eine Ausgleichsgerade verwenden..

  1. Feder und Belastung bestimmen: Prüfe Federkonstante, Auslenkung, Kraft, Energie und ob die Feder im elastischen Bereich arbeitet.
  2. Hooke-Zusammenhang anwenden: Eine Messreihe reduziert den Einfluss einzelner Ablese- und Belastungsfehler.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Mehrere Messungen durchführen und eine Ausgleichsgerade verwenden.. Kontrolliere Einheit, Richtung, Vorzeichen und Größenordnung.

Eine Messreihe reduziert den Einfluss einzelner Ablese- und Belastungsfehler.

2. FrageMultiple Choice

Was ist ein häufiger Fehler bei einer Federaufgabe mit hängender Masse?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Masse m direkt statt Gewichtskraft m·g einzusetzen..

  1. Feder und Belastung bestimmen: Prüfe Federkonstante, Auslenkung, Kraft, Energie und ob die Feder im elastischen Bereich arbeitet.
  2. Hooke-Zusammenhang anwenden: Für das Gleichgewicht braucht man eine Kraft: FG = m·g und nicht nur den Zahlenwert der Masse.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Masse m direkt statt Gewichtskraft m·g einzusetzen.. Kontrolliere Einheit, Richtung, Vorzeichen und Größenordnung.

Für das Gleichgewicht braucht man eine Kraft: FG = m·g und nicht nur den Zahlenwert der Masse.

3. FrageMultiple Choice

Was ist ein häufiger Einheitenfehler beim Hookeschen Gesetz?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Eine Auslenkung in Zentimetern unverändert mit D in N/m zu multiplizieren..

  1. Feder und Belastung bestimmen: Prüfe Federkonstante, Auslenkung, Kraft, Energie und ob die Feder im elastischen Bereich arbeitet.
  2. Hooke-Zusammenhang anwenden: Vor dem Einsetzen muss beispielsweise 5 cm zu 0,05 m umgerechnet werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Eine Auslenkung in Zentimetern unverändert mit D in N/m zu multiplizieren.. Kontrolliere Einheit, Richtung, Vorzeichen und Größenordnung.

Vor dem Einsetzen muss beispielsweise 5 cm zu 0,05 m umgerechnet werden.

4. FrageMultiple Choice

Was ist der Unterschied zwischen Federkraft und Federenergie?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Federkraft ist eine Kraft, Federenergie ist gespeicherte Arbeit beziehungsweise Energie..

  1. Feder und Belastung bestimmen: Prüfe Federkonstante, Auslenkung, Kraft, Energie und ob die Feder im elastischen Bereich arbeitet.
  2. Hooke-Zusammenhang anwenden: F = D·x wird in Newton, EFeder = 1/2·D·x² in Joule angegeben.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Federkraft ist eine Kraft, Federenergie ist gespeicherte Arbeit beziehungsweise Energie.. Kontrolliere Einheit, Richtung, Vorzeichen und Größenordnung.

F = D·x wird in Newton, EFeder = 1/2·D·x² in Joule angegeben.

5. FrageMultiple Choice

Wie erkennt man eine nichtlineare Feder im F-x-Diagramm?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die Messpunkte liegen nicht auf einer Geraden mit konstanter Steigung..

  1. Feder und Belastung bestimmen: Prüfe Federkonstante, Auslenkung, Kraft, Energie und ob die Feder im elastischen Bereich arbeitet.
  2. Hooke-Zusammenhang anwenden: Eine veränderliche Steigung bedeutet, dass die Federkraft nicht mehr proportional zur Auslenkung ist.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Messpunkte liegen nicht auf einer Geraden mit konstanter Steigung.. Kontrolliere Einheit, Richtung, Vorzeichen und Größenordnung.

Eine veränderliche Steigung bedeutet, dass die Federkraft nicht mehr proportional zur Auslenkung ist.

Hookesches Gesetz FAQ

Wie lautet das Hookesche Gesetz?

Im elastischen linearen Bereich gilt für den Betrag der Federkraft F = D·x.

Welche Einheit hat die Federkonstante?

Die Federkonstante wird in Newton pro Meter (N/m) angegeben.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

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