Federkonstante berechnen — Kraft und Auslenkung
Die Federkonstante aus Kraft und Auslenkung berechnen, dazu die Schwingungsdauer.
Formeln und Quellen aktualisiert · Datenquellen · 1Algorithmus, Konstanten und Standardwerte ansehen (JSON)
Über diesen Rechner
Schätzt die lineare Federkonstante aus Kraft und Auslenkung und modelliert danach einen idealen ungedämpften Masse-Feder-Oszillator. Die Federn gelten als identisch und parallel geschaltet; Dämpfung, Nichtlinearität und reale Befestigungseffekte fehlen.
Rechenbeispiel
berechnet mit den unten stehenden Standardwerten
Aufgebrachte Kraft 10 N · Verlängerung oder Kompression 0,05 m · Angehängte Masse 1 kg · Federn parallel 1 Federkonstante 200,0000 N/m · Federkonstante 0,20000 N/mm · Schwingungsdauer 0,4443 s · Frequenz 2,2508 Hz · Kreisfrequenz 14,1421 rad/s · Gespeicherte Energie 0,25000 J
Datenquellen
Haftungsausschluss
Diese Rechner liefern allgemeine Umrechnungsergebnisse. Rundung und Genauigkeit des eingegebenen Werts beeinflussen das Ergebnis; angezeigte Dezimalstellen sind daher Richtwerte und nicht exakt.
Implementierungsquelle
Dieser Datensatz beschreibt die Implementierung dieser Seite, keine unabhängige Validierung. Externe Quellen stützen nur die angegebene Formel oder Definition; Schätzungen und eigene Regeln behalten ihre Annahmen.
Formel und Variablen
k = F ÷ (x × N); ω = √(k×N ÷ m); T = 2π ÷ ω; U = ½ × k × N × x²
- F
- Kraft (N)
- x
- Auslenkung (m)
- N
- Anzahl Federn
- m
- Masse (kg)
Bei gleichen parallelen Federn gilt je Feder: Kraft ÷ Auslenkung ÷ Anzahl. Die Gesamtsteifigkeit bestimmt die ideale ungedämpfte Periode/Frequenz, nur bei positiver Masse und Steifigkeit definiert.
Häufige Fragen
Warum bleibt die Schwingungsdauer leer?
Das ideale Modell benötigt positive Masse und positive Gesamtfedersteifigkeit. Ist eine davon null, ist keine endliche Periode definiert.