Veerconstante berekenen
Hier kunt u de veerconstante berekenen, de stijfheid van een veer. Voorbeeld: 50 N rekt een veer 0,1 m uit, dus k = 500 N/m.
Voorbeeld: Wat is bekend: Kracht en uitrekking (Hooke) · Kracht F 50 N · Uitrekking u 0,1 m → Resultaat: k = 500 N/m (veerconstante). Bron: Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics (F = −k·x, E = ½·k·x², T = 2π·√(m/k)). Bijgewerkt: .
Zo wordt het berekend
De veerconstante k (veerstijfheid) geeft aan hoeveel kracht nodig is om een veer één meter uit te rekken of in te drukken. Hoe groter k, hoe stijver de veer. De eenheid is N/m.
Formules
Volgens de wet van Hooke is F = k·u, dus k = F / u. Kent u de opgeslagen energie E = ½·k·u², dan is k = 2·E / u². Bij een veerslinger met massa m en trillingstijd T geldt T = 2π·√(m / k), omgeschreven k = 4π²·m / T².
Voorbeeld
Een kracht van 50 N rekt een veer 0,1 m uit: k = 50 / 0,1 = 500 N/m, oftewel 0,5 N/mm of 2,85507 lbf/in. De veer slaat E = ½ · 500 · 0,1² = 2,5 J op. Uit E = 2,5 J en u = 0,1 m volgt dezelfde k = 500 N/m. Een veerslinger van 0,5 kg met T = 0,2 s geeft k = 4π² · 0,5 / 0,2² = 493,48 N/m bij een frequentie van 5 Hz.
- De uitrekking moet in meter; deel centimeters door 100.
- Twee gelijke veren in serie hebben de helft van de veerconstante, parallel het dubbele.
- De wet van Hooke geldt alleen in het elastische gebied; voorbij de elasticiteitsgrens vervormt de veer blijvend.
Veelgestelde vragen
Wat betekent een hoge veerconstante?
Een stijve veer: zelfs een kleine uitrekking vraagt veel kracht. Bij k = 500 N/m kost elke millimeter uitrekking 0,5 N, dus ongeveer 5 N per centimeter.
Hoe vind ik de veerconstante uit de trillingstijd?
Met k = 4π²·m / T². Voor m = 0,5 kg en T = 0,2 s krijgt u k = 493,48 N/m.
Hoe reken ik N/m om naar N/mm?
Deel door 1000: 500 N/m is 0,5 N/mm. Voor lbf/in deelt u door 175,127.
Bronnen en wettelijke basis
- Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics (F = −k·x, E = ½·k·x², T = 2π·√(m/k))
- Wikipedia – Federkonstante
Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid
Vergelijkbare tools
- Kinetische energie berekenen, met zwaarte-energie, arbeid en vermogenKinetische energie berekenen met Ek = ½mv², snelheid uit energie, zwaarte-energie mgh, arbeid W = F·s·cos α en vermogen P = W/t – met uitwerking en eenheden.
- Slingertijd berekenenSlingertijd berekenen uit lengte of periode, met frequentie, maximale snelheid en exacte correctie voor grote hoeken. Ook voor de maan en Mars.
- Kracht berekenen in newtonKracht berekenen in newton: uit massa en versnelling, gewicht, druk en oppervlakte, veer of hefboomwet, met omrekening van eenheden en berekening.
- Afsnijfrequentie RC-filter berekenenAfsnijfrequentie RC-filter berekenen uit R en C, plus RL-filters en LC-kringen met resonantiefrequentie, kwaliteitsfactor en frequentiekarakteristiek.
- Traagheidsmoment berekenenTraagheidsmoment berekenen voor bol, cilinder, holle cilinder, staaf, balk en ring, met de stelling van Steiner voor verschoven assen. Met formuleoverzicht.
- Wrijvingskracht berekenenWrijvingskracht berekenen met massa, wrijvingscoëfficiënt en hellingshoek: normaalkracht, component langs de helling, wrijving, grenshoek en trekkracht.
- Rekenmachine onlineGratis online rekenmachine: typ of tik en zie meteen de uitkomst – met volgorde van bewerkingen, haakjes, procent, wortel, tussenstappen en geschiedenis.
- Oppervlakte halve cirkel berekenenOppervlakte halve cirkel uit straal, diameter, oppervlakte of omtrek: vlakinhoud, omtrek inclusief diameter en booglengte, met formules en alle rekenstappen.
- Vrijheidsgraden berekenenVrijheidsgraden berekenen voor de t-toets (één en twee steekproeven, Welch), chi-kwadraattoets en ANOVA, met formule, rekenstappen en uitgewerkte voorbeelden.