Beispiel einer parallelen Anordnung von Federn

3 Beispiele für parallele Federanordnungen

1. Fünf Federn mit jeweils einer Federkonstante von 100 N/m sind parallel geschaltet. Die resultierende Federkonstante der Federanordnung beträgt…

Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Die Federkonstante jeder Feder (k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = k₅) = 100 N/m
Gefragt: Ersatzfederkonstante (k)
Antwort:
Federkonstante Eintrag :
k = k₁ +k₂ +k₃ +k₄ +k₅
k = 100 + 100 + 100 + 100 + 100
k = 500 N/m

2. Zwei Federn sind parallel angeordnet, wie unten dargestellt. Jede Feder hat eine Federkonstante k.₁ = 100 N/m und k₂ = 400 N/m. Eine Masse von 500 Gramm hängt an der Feder. Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/s².² Dann ergibt sich eine Längenzunahme der Federanordnung von...
Diskussion

Es ist bekannt, dass:
Federkonstante 1 (k₁) = 100 N/m
Federkonstante 2 (k₂) = 400 N/m
Lastmasse (m) = 500 Gramm = 0,5 kg
Erdbeschleunigung (g) = 10 m/s²
Das Gewicht der Last (w) = mg = (0,5)(10) = 5 Newton
Frage: Zunahme der Länge der Federanordnung (k)
Antwort:
Zuerst berechnet man die kombinierte Federkonstante bzw. die Ersatzfederkonstante.
Ersatzfederkonstante :
k = k₁ +k₂
k = 100 + 400 = 500 N/m
Verwenden Sie die Formel Hookesches Gesetz zu zählen pVerlängerung der Federanordnung :
x = F / k = w / k
x = 5 / 500 = 1 / 100
x = 0,01 Meter
x = 1cm

3. Drei identische Federn sind wie unten abgebildet angeordnet. Ein Gewicht von 21 Newton wird an das untere Ende der Federn gehängt, wodurch sich das Federsystem um 10 cm verlängert. Die Federkonstante jeder Feder beträgt…
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Gewichtskraft (w) = 21 Newton
Die Längenzunahme des Federsystems (x) beträgt 10 cm = 0,1 Meter.
Gefragt: die Federkonstante jeder Feder (k₁ = k₂ = k₃)
Antwort:
Ersatzfederkonstante :
k = F / x = w / x
k = 21 / 0,1 = 210 N/m
Die Federkonstante jeder Feder :
k = k₁ +k₂ +k₃
210 = k + k + k
210 = 3 k
k = 210 / 3
k = 70 N/m
Die drei Federn sind identisch und haben daher dieselbe Federkonstante. Die Federkonstante jeder Feder beträgt k.₁ = k₂ = k₃ = 70 Newton/Meter.