Federkonstante Berechnung

Question

An eine Schraubenfeder wird ein Massenstück angehängt. Das Massestück wiegt 100 Gramm. Ohne das Massestück ist die Schraubenfeder 3 cm lang, mit Massestück 7,7cm. Berechnen Sie die Federhärte! gib das Ergebnis in der Einheit N/m

Also in meiner Formelsammlung steht 

F= - D • s

Ich wusste nicht ganz für was die Minus da sein soll aber ich hab gelesen, das die Formel zur Federkonstante

D= F/s sein soll,

nun habe ich die Differenz von 3cm und 7,7cm ausgerechnet, dieses für s eingesetzt, daraufhin die für Kraft F, 

 Fg = m • g

dies eingesetzt und ausgerechnet

Ich hab leider kein schimmer ob das richtig ist und wofür überhaupt die Minus in dieser Formel stehen soll " F= - D • s" und ob es relevant war :/ hoffe mir kann daher jemand bisschen helfen

MfG Kemal

Answer 1

Hallo Kemal,

dein Lösungsweg ist richtig.

Das Minuszeichen bedeutet, dass die Rückstellkraft der Feder - also die Kraft, mit der die Feder gegen die Gewichtskraft wirkt (nach oben) -  entgegen der Richtung der Auslenkung s  (nach unten) wirkt.

Gruß Wolfgang

Answer 2

Ich hab leider kein schimmer ob das richtig ist und wofür überhaupt die Minus in dieser Formel stehen soll " F= - D • s" und ob es relevant war

War alles richtig. Das minus soll wohl nur andeuten. dass die Kraft, wenn du etwas an eine 

Feder hängst, nach unten wirkt.

Answer 3

100 Gramm. Ohne das Massestück ist die Schraubenfeder 3 cm lang, mit Massestück 7,7cm. Berechnen Sie die Federhärte! gib das Ergebnis in der Einheit N/m

M = 0.1 kg
F = 0.981 N
delta s = 7.7 - 3 = 4.7 cm = 0.047 m

D = F / ( delta s ) = 0.981 N / 0.047 m
D = 20.87 N pro m

Damit die Feder sich um 1 m verlängert ist
eine Kraft von 20.87 N notwendig.