Wahl der passenden Druckfeder

Feder · Anmeldungsdatum: 09.06.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ein armer Student (kein Physikstudent, sonst würde er hier bestimmt nicht fragen Fröhlich

hat folgende Idee: um Gewichtstraining zuhause (Altbau mit vglw. instabilen Decken) besser durchführen zu können, möchte er das Fallenlassen einer Hantel dämpfen.
Dafür möchte er die Hantel künftig auf ZWEI FEDERN fallen lassen. Nun ist die Frage, wie müssten diese Federn dimensioniert sein bzw. genügt die Feder, die er kaufen möchte? KERNFRAGE: Oder ist sie vielleicht zu "hart" für das Vorhaben? Annahmen:

Fallhöhe 1,20 m
Gewicht 190 Kg

Meine Ideen:
Die in Frage kommende Feder hat eine Federkonstante von 13,4 N / mm (WENN er richtig gerechnet hat).

Drahtstärke d 15 mm
mittlerer Windungsdurchmesser D 190 mm
wirksame Windungszahl = Gesamtwindungszahl - 1.5 = 5,5

Alternativ verfügbare Feder hätte d = 14, D = 110 mm, Windungen gleich. Es handelt sich übrigens um Zugwaggonfedern.

Welche Feder soll er eher nehmen, oder sind beide ungeeignet? Zuletzt musste ich im Abitur vor 7 Jahren über physikalische Probleme nachdenken, also verzeiht bitte den fehlenden Lösungsansatz. Ich vermute ich muss mich in die Richtung

c = F / f c = Federrate in N/mm
F = auf die Feder wirkende Kraft in N
f = Längenänderung der Feder in mm (etc. ...)

bewegen, allerdings komme ich so auf unrealistische Ergebnisse. Es fehlt einfach zuviel Grundlagenwissen.

hangman · Anmeldungsdatum: 07.02.2011 Beiträge: 319

Hi,

ich bin zwar noch Schüler, hoffe aber trotzdem das ich helfen kann. Big Laugh

Der Ansatz ist hier der Energieerhaltungssatz.
D.h. die potentielle Energie ist genau so groß, wie die Energie die auf die Federn wirkt.

und

Darauß folgt,

ist nun gesucht. Dadurch weißt du anschließend wie weit sich die Feder dehnt. Das Ergebnis teilst du noch durch zwei, da es ja zwei Federn sind.

Dopap · Anmeldungsdatum: 24.02.2011 Beiträge: 198 Wohnort: Ostalbkreis

ja hangman, lineares Denken ist immer ein Problem...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

hangman · Anmeldungsdatum: 07.02.2011 Beiträge: 319