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Hookesches-Gesetz-Rechner

Berechne die Kraft einer Feder aus Steifigkeit und Auslenkung (F = kx).

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Gib Federkonstante (N/m), Auslenkung (m) ein und der Hookesches-Gesetz-Rechner ermittelt sofort Federkraft (N). Zum Beispiel liefert er mit Federkonstante (N/m) = 200 und Auslenkung (m) = 0,1 Federkraft (N) = 20.

So funktioniert's

  1. Gib deine Werte ein: Federkonstante (N/m), Auslenkung (m).
  2. Lies das Ergebnis sofort ab: Federkraft (N).
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Häufige Fragen

Was berechnet der Hookesches-Gesetz-Rechner genau?

Er nimmt Federkonstante (N/m) und Auslenkung (m) und leitet daraus Federkraft (N) ab. Gerechnet wird direkt während der Eingabe, das Ergebnis aktualisiert sich bei jeder Änderung.

Welche Angaben brauche ich?

2 Werte: Federkonstante (N/m) und Auslenkung (m). Mehr ist nicht nötig — kein Konto, kein Datei-Upload.

Gibt es ein Rechenbeispiel?

Mit Federkonstante (N/m) = 200 und Auslenkung (m) = 0,1 liefert der Rechner Federkraft (N) = 20. Diese Zahlen stammen aus genau diesem Tool — gib dieselben Werte ein, um sie nachzurechnen.

Was passiert bei höheren Werten?

Deutlich. Mit Federkonstante (N/m) = 400 und Auslenkung (m) = 0,11 geht Federkraft (N) von 20 auf 44 — deshalb lohnt es sich, mehrere Szenarien zu testen statt einer einzigen Zahl zu vertrauen.

Was ergibt sich bei kleineren Werten?

Auf Federkonstante (N/m) = 100 und Auslenkung (m) = 0,09 reduziert, ergibt Federkraft (N) 9. Es lohnt sich, beide Enden zu prüfen, bevor man sich auf ein einzelnes Ergebnis verlässt.

Wann brauche ich das konkret?

Eine Hausaufgabe prüfen, vor dem Bauen dimensionieren und eine Größenordnung bekommen, bevor ein Entwurf feststeht — das Drehmoment an einer Schraube, die Kraft, die eine Feder zurückgibt, die Frequenz, bei der ein Kreis schwingt, wie lange Licht unterwegs ist.

Was ist der häufigste Fehler?

Einen Wert in der falschen Einheit eingeben. Physikformeln setzen durchgängig SI voraus — Gramm statt Kilogramm oder Zentimeter statt Meter verschieben das Ergebnis um Zehnerpotenzen, ohne jede Warnung.

Was ist der Unterschied zwischen dem Hookesches-Gesetz-Rechner und dem Federkonstanten-Rechner (Hookesches Gesetz)?

Dieser gibt Federkraft (N) aus, der Federkonstanten-Rechner (Hookesches Gesetz) gibt Ergebnis und Effektive k (N/m) aus. Mehr Unterschied ist da nicht — nimm den mit der Zahl, die du brauchst.

Gibt es ein Werkzeug für den nächsten Schritt?

Coulombsches-Gesetz-Rechner ist das nächstliegende danach: Löse F = kq₁q₂/εᵣr² nach Kraft, einer Ladung oder dem Abstand auf — in 18 Dielektrika, mit Ladungen in C, µC, nC oder Elementarladungen, dazu potentielle Energie und Feld am Ort von q₂.

Was lohnt sich sonst noch daneben offen zu haben?

Rechner zum dritten Keplerschen Gesetz und Snelliussches-Brechungsgesetz-Rechner — sie tauchen in derselben Aufgabe oft genug auf, um einen zweiten Tab zu verdienen.

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ErklärungDas Hookesche Gesetz erklärt: F = kx, echte Federkonstanten und die Grenze der GültigkeitDas Hookesche Gesetz sagt: Kraft proportional zur Dehnung — aber nur unterhalb der Elastizitätsgrenze. Hier steht F = kx mit gerechneten Zahlen, was 200 N/m wirklich bedeuten und wie Federn sich kombinieren.ErklärungFedern in Reihe verhalten sich wie Widerstände parallelZwei 500-N/m-Federn hintereinander ergeben 250 N/m, nebeneinander 1.000. Unter derselben Last von 50 N sind das 0,2 m Weg gegen 0,05 m und 5 Joule gespeichert gegen 1,25.ErklärungEin Partyballon hebt vierzehn Gramm, nicht sein eigenes VolumenEin Latexballon von 28 cm bringt 14 g Nettoauftrieb, ein Kilogramm braucht also 72. Auf 2.000 Metern hebt derselbe Ballon 21 % weniger, und man braucht 91.ErklärungGehärteter Stahl ist nicht steifer als BaustahlEin Stahlstab von 10 mm² und 2 m dehnt sich unter 1.000 N um 1 mm: 200 GPa. Derselbe Stab aus Aluminium dehnt sich um 2,86 mm, aus Nadelholz um 20 mm. Eine Wärmebehandlung ändert daran nichts.ErklärungDoppelt so schnell durch die Kurve verlangt viermal so viel GripEin 1.500-kg-Auto in einer 50-Meter-Kurve braucht bei 14 m/s 5.880 N Seitenkraft und bei 28 m/s 23.520 N. Den Radius zu halbieren verdoppelt sie nur.ErklärungDas ideale Gasgesetz erklärt: PV = nRT, R in jeder Einheit und wo es versagtPV = nRT gilt, solange das Gas verdünnt und weit von der Kondensation entfernt ist. Der Wert von R hängt ganz von den eingesetzten Einheiten ab, und die Temperatur steht nie in Grad Celsius.
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