Spanning berekenen.

Christos stelde deze vraag op 29 september 2017 om 23:09.

 Hallo!
Ik zit al uren te bedenken hoe ik dit probleem moet oplossen, ik kan het maar niet vinden. Stel je hebt een stuk rubber, deze is 3,2m lang, 2,0mm breed en 1,5mm dik. Aan dit stukje rubber zit een haak, hieraan hangt een emmer met 10L water. Daardoor rekt het rubber 0,12cm uit. Hier moet ik dus de spanning berekenen. Hoe moet dit!

Bedankt!

Reacties

Theo de Klerk op 29 september 2017 om 23:20
Spanning is feitelijk hetzelfde als druk, alleen in de andere richting: druk drukt iets samen, spanning rekt iets uit. Maar in beide gevallen is het de kracht die wordt uitgeoefend per oppervlakte-eenheid.

Dus in geval van de emmer water aan een rubberen koord:

oppervlakte doorsnede rubber = 2,0.10-3 m x 1,5 . 10-3 m = 3,0 . 10-6 m2
kracht = gewicht emmer + 10 L water (zal ca. 100 N zijn)

spanning = 100 N/(3,0 . 10-6 m2) = 3,3 . 107 N/m2

De uitrekking van het rubber doet hierbij niet ter zake. Dat hoort bij diens elasticiteitseigenschappen, want spanning en uitrekking (ΔL/L = ε) zijn weer binnen het "elastische gebied" gekoppeld door
 spanning = Elasticiteitsmodulus x uitrekking
 σ = E.ε
Als de spanning te hoog wordt dan neemt de uitrekking niet meer lineair ermee toe maar gaat de stof vervloeien en uiteindelijk breken. Het komt nooit meer in de originele staat terug. Vergelijk met een elastiekje: tot een bepaalde uitrekking kan het weer in originele staat terugkomen, grotere uitrekking (door grotere spanning) vervormt het elastiek permanent.
Christos op 29 september 2017 om 23:24
Ach natuurlijk, ik dacht namelijk dat dikte ook diameter was dus ik had hele andere waardes voor oppervlakte.
Hartstikke bedankt! Fijne avond!
Theo de Klerk op 29 september 2017 om 23:34
Klassiek misverstand en in stand gehouden door kranten, NOS nieuwslezers en andere niet-fysici tot Wikipedia lemma's aan toe.
diameter = een afstand. Bij een cirkel 2 x de straal
doorsnede = oppervlak van een snijvlak. Bij cirkel πr2

Maar doorsnede, diameter - voor veel mensen onterecht een pot nat.
Net als massa, gewicht, zwaartekracht voor hen hetzelfde is (en dat is echt niet zo)

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft drie appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)