Hookesches Gesetz

Hooke’s law is a physical principle stating that the amount of force needed to extend a spring by a given distance scales linearly with respect to the distance.

That results in:

Fs = k⋅x

where:
Fs is the applied force in [N]
k is the spring constant in [N/mm]
x is the deformation in [mm]

 

Relation to the elastic constants

Hooke’s law can be derived from the modulus of elasticity, E:

 

 and

Einfache harmonische Schwingung

Das einfachste mechanische Schwingungssystem ist ein Gewicht, das an einer linearen Feder angebracht wird und nur Gewicht und Spannung ausgesetzt wird. Das System befindet sich in einem Gleichgewichtszustand, wenn die Feder statisch ist. Wird das System aus dem Gleichgewicht gebracht, wirkt eine Netto-Rückstellkraft auf die Masse, die diese wieder ins Gleichgewicht zurückbringt. Wird die Masse jedoch in die Gleichgewichtsposition zurückbewegt, hat sie einen Impuls erhalten, der sie über diese Position hinaus in Bewegung hält und eine neue Rückstellkraft im entgegengesetzten Sinne erzeugt. Wird dem System eine konstante Kraft wie die Schwerkraft hinzugefügt, verschiebt sich der Gleichgewichtspunkt. Die Zeit, die für das Auftreten einer Schwingung benötigt wird, wird oft als Schwingungsdauer bezeichnet.


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