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Hookesches Gesetz

Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 57 von 97.

Eine gedehnte Feder zieht sich wieder auf ihre natürliche Länge zusammen; eine zusammengedrückte Feder drückt zurück. Hookesches Gesetz:

$\relax F = k x$

$x$ ist die Dehnung oder Stauchung in Metern, $k$ die Federkonstante in N/m.

Die Federkraft zeigt immer zurück zur natürlichen Länge.

Ein Block auf dem Boden, der mit einer Feder an einer Wand befestigt ist. Die Feder mit der Federkonstante k wird um die Strecke x nach rechts über die natürliche Länge hinaus gezogen, die mit x = 0 markiert ist; die Federkraft F = kx auf den Block zeigt nach links, zurück zur natürlichen Länge

Um x gedehnt, zieht die Feder den Block zurück in Richtung x = 0.

Eine Feder hält eine Masse in Ruhe: $\relax kx = mg$ .

Aufgabe

Eine Masse von $2\ \mathrm{kg}$ hängt in Ruhe an einer Feder und dehnt sie um $0.08\ \mathrm{m}$ . Bestimme die Federkonstante $k$ .

Probier es selbst

Physics diagram: spring, path, crate

$k$ isolieren

Teste dich selbst

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Alle Lektionen in Mechanik

2Vektoren und Newtonsche Gesetze

Rechtwinklige Dreiecke Was ist ein Vektor?Vektoren addieren Achsen und Richtungen Vektorkomponenten Kräfte in unserer Umgebung Reibung und Spannung Newtons erstes Gesetz Newtons zweites Gesetz Newtons drittes Gesetz Rückblick – resultierende Kraft

5Kinematik in einer Dimension

Position und Ortsänderung Geschwindigkeit Beschleunigung Bewegungsdiagramme Bewegungsgleichungen Wiederholung – bremsendes Auto

8Kinematik und Newton

Von Kräften zur Bewegung Von der Bewegung zu den Kräften Bewegung in zwei Phasen Wiederholung – Aufzug

11Federn

Hookesches GesetzFedern in Reihe Federn parallel Wiederholung – Federwaage

14Impuls in 2D

Impuls als Vektor 2D-Kollisionen Explosionen Wiederholung – Billard

17Gravitation

Gesetz der Gravitation Schwerkraft und Höhe Satelliten Keplersche Gesetze Gravitationsenergie Fluchtgeschwindigkeit Satellitenenergie Rückblick – Mission in den Orbit

3Reibung

Was ist Reibung?Haftreibung Gleitreibung Reibung und Newtons Gesetze Wiederholung – Schiebekiste

6Senkrechte Bewegung

Freier Fall Senkrechter Wurf nach oben Flugzeit Wiederholung – fallengelassener Ball

9Projekt: Lieferdrohne

Missionsbesprechung Schub beim Start Aufstieg auf Flughöhe Reiseflug und Bremsen Paketabwurf

12Elastische Energie

Elastische potenzielle Energie Federwerfer Energie mit Federn Wiederholung – Federwerfer

15Kreisbewegung

Gleichförmige Kreisbewegung Zentripetalbeschleunigung Horizontale Kreisbewegungen Vertikale Kreisbewegungen Der Looping Wiederholung – Auto in einer Kurve

18Abschließende Herausforderungen

Wiederholung – Stunt-Rampe Wiederholung – Crashtest Wiederholung – Raumsonde