First Previous Index Next Last

Spannenergie


Startplatz für einen Bungee-Sprung Beim Bungee-Springen startet die Person mit potenzieller Energie. Diese wird in kinetische Energie umgewandelt, bis sich das zunächst lose hängende Bungee-Seil dehnt. Jetzt wandelt sich potenzielle und kinetische Energie in Spannenergie um.
Experiment: Wie hängt die Zugkraft von der Dehnung ab? Bei der Herleitung der Spannarbeit muss man beachten, dass die Kraft mit zunehmender Dehnung bzw. Stauchung immer größer wird. Deshalb darf die Formel Arbeit gleich Kraft mal Weg nicht ohne weiteres verwendet werden.
Kennlinie einer Schraubenfeder (Hooke'sches Gesetz) Die Dehnungs-Kraft-Kennlinie einer Schraubenfeder ergibt eine Ursprungsgerade. Elastische Gegenstände, bei denen die Dehnung proportional zur Kraft ist, genügen dem Hooke'schen Gesetz. Die Federkonstante D wird in der SI-Einheit N/m angegeben.
Die Arbeit W ist gleich der Fläche unter der Kennlinie. In diesem besonderen Fall ist die Spannarbeit W als Dreiecksfläche unter der Kennlinie berechenbar und es ergibt sich WSpann = 1/2*D*s2; dies ist gleichzeitig die Formel für die Spannenergie ESpann.