Mechanische Eigenschaften und Bruch
Ein Rundstab mit 10 mm Durchmesser wird mit einer Zugkraft von 10 kN belastet. Welcher Wert kommt der Nennspannung am nächsten?
- Aca. 31,8 MPa
- Bca. 127 MPa
- Cca. 0,127 MPa
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: B. ca. 127 MPa
Die Querschnittsfläche beträgt A = πd²/4 = π × (10 mm)²/4 ≈ 78,5 mm², also ist die Nennspannung σ = F/A = 10000 N / 78,5 mm² ≈ 127 N/mm² = 127 MPa (1 N/mm² = 1 MPa). Der Wert ca. 31,8 MPa entsteht, wenn man Durchmesser und Radius verwechselt und A = π × (10 mm)² ≈ 314 mm² ansetzt. Der Wert ca. 0,127 MPa ergibt sich bei der falschen Flächenumrechnung 1 mm² = 10⁻³ m²; richtig ist 1 mm² = 10⁻⁶ m². Die Nennspannung bezieht sich auf die Querschnittsfläche vor der Verformung und weicht daher nach Beginn der Einschnürung von der tatsächlichen Spannung ab.
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