Zwei Federn in Reihenschaltung mit Kraft in der Mitte

Sven383 · Gast

Meine Frage:
Aufgabe lautet wie folgt. Man hat zwei gleiche Federn in Reihenschaltung, die in der Mitte mit einer starren Platte verbunden sind. Diese Federn werden mit 600 N vorgespannt. Jetzt wird entgegen der Vorspannkraft an der Platte in der Mitte mit 800 N gezogen.

Die Frage lautet nun we groß die Druckkraft in jeder Feder ist. (Die Lösung lautet 200N und 1000N)

Meine Ideen:
Egal was ich mache ich komme nicht auf die genannte Lösung. Der Lösungsweg postuliert folgendes: Durch das anbringen der Kraft mit 800N wird eine Feder entlastet und die andere zusätzlich belastet, dem stimme ich zu. Dann wird aber ohne Erklärung gesagt das sich die Kraft gleichmäßig auf Beide Feder aufteilt, sprich die eine Feder die unter 600N Vorspannkraft stand wird um 400N entlastet und die andere um 400N mehr belastet.

Wie kann man sich das formal herleiten mit dem Kräftegleichgewicht?

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Wenn die Federn mit 600N vorgespannt werden, dann wirken 600N von der einen Seite (F1) und ebenfalls 600N von der anderen Seite (F2).
F1 + F2 = 1200N (1)

Nun wird die Mittelplatte mit 800N in eine Richtung gezogen (F3).

Dann gilt doch:
F1 = F2 + F3 (2)

Gleichung (2) in Gleichung (1) eingesetzt ergibt:
2F2 + F3 = 1200N => 2F2 = 1200N - 800N => F2 = 200N
in (1) eingesetzt:
F1 = 1200N - 200N = 1000N

Sven383 · Gast

Ach danke, manchmal sieht man es einfach nicht.

Gibt es irgendeinen Trick wie man es richtig mach mit den Druck bzw. Zukräften? Ich meine der Betrag sagt ja noch nichts darüber aus ob gezogen oder gedrückt wird? Bedeuten die 200N jetzt zum Beispiel das die Feder mit 200N zusammengepresst oder auseinandergezogen wird?

Müsste man nicht noch eine Art Federkraft Ff1 und Ff2 einführen bzw. würde das Sinn machen?

Lg

Sven

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Druckkräfte sind positiv, Zugkräfte negativ.
Ich habe bei der Berechnung alle Kräfte als positiv (Druckkräfte) behandelt, obwohl ich geschrieben habe, dass an der Zwischenplatte gezogen wird.
Wenn jeztz bei der Rechnung negative Werte herausgekommen wären, dann hätte das bedeutet, dass eine Zugkraft vorliegt.