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Mechanik-Rechner

Drehmoment, Leistung, Spannung, Dehnung und Federn für erste Auslegungen und Hebezeuge.

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Zusammenhang

Geometrie und Last eingeben, Ergebnis auf Plausibilität prüfen und Sicherheitsnachweise ergänzen.

Ausbau vorbereitet

Rechner in dieser Kategorie

01Coulomb friction

Reibung und Selbsthemmung an der schiefen Ebene

Bestimmen, ob ein Körper auf einer Rampe von selbst hält, und welche Kraft zum Halten, Hinaufschieben oder Hinablassen nötig ist – mit getrennter Haft- und Gleitreibung, Reibungswinkel, Losbrechkraft und Wirkungsgrad.

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02M = F·r

Drehmoment-Rechner: Kraft mal Hebelarm

Berechne das Drehmoment an Welle, Schraube oder Hebel aus tangentialer Kraft und wirksamem Hebelarm.

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03P = M·ω

Leistung aus Drehmoment und Drehzahl berechnen

Berechne die mechanische Leistung einer rotierenden Welle aus Drehmoment und Drehzahl.

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04v = πdn/60

Umfangsgeschwindigkeit-Rechner

Berechne die Umfangsgeschwindigkeit von Welle, Scheibe, Zahnrad oder Schleifkörper aus Durchmesser und Drehzahl.

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05σ = F/A

Normalspannung-Rechner: Kraft durch Fläche

Berechne die mittlere Zug- oder Druckspannung eines prismatischen Querschnitts aus Kraft und Querschnittsfläche.

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06ε = ΔL/L₀

Dehnung-Rechner aus Längenänderung

Berechne die technische Dehnung, also die relative Längenänderung eines Zug- oder Druckstabes.

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07E = σ/ε

Elastizitätsmodul-Rechner

Berechne den Elastizitätsmodul aus Spannung und Dehnung im linear-elastischen Bereich.

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08F = k·x

Federkraft-Rechner nach Hooke

Berechne die Kraft einer linearen Feder aus Federrate und Auslenkung nach dem hookeschen Gesetz.

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09Dubbel Festigkeitslehre C 2.5.1, Gl. (46): τmax = Mt/Wp mit Wp = π·d³/16; S = τzul/τmax

Torsionssicherheit-Rechner für Vollwellen

Berechne Torsionsspannung und Sicherheitsfaktor einer Vollwelle mit Kreisquerschnitt aus Torsionsmoment, Durchmesser und zulässiger Spannung.

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10Dubbel Mechanik B 1.4.5 Standsicherheit: S = ΣMS/ΣMK (Standmomente zu Kippmomente um die Kippkante)

Kippsicherheit-Rechner

Berechne den Sicherheitsfaktor gegen Kippen eines quaderförmigen Körpers aus Eigengewicht, Standfläche, seitlicher Kraft und deren Angriffshöhe.

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11Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 2.1.2: FL = cW·A·ρ·v²/2 (Pkw cW 0,25–0,4, A 1,5–2,5 m²); Mechanik B 6.6.4, Gl. (35)

Luftwiderstand-Rechner für Fahrzeuge

Berechne die Luftwiderstandskraft eines Fahrzeugs aus cw-Wert, Stirnfläche, Luftdichte und Geschwindigkeit.

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12Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 2.1.1: FRo = f·m·g (f ≈ 0,008 … 0,017); hier mit cos α für geneigte Fahrbahn

Rollwiderstand-Rechner für Fahrzeuge

Berechne die Rollwiderstandskraft eines Fahrzeugs aus Rollwiderstandsbeiwert, Masse und Fahrbahnneigung.

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13Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 2.1.4: Fst = m·g·sin α, Pst = Fst·v

Steigungswiderstand-Rechner für Fahrzeuge

Berechne die Steigungswiderstandskraft eines Fahrzeugs auf geneigter Fahrbahn aus Masse und Neigungswinkel.

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14Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 2.1: PW = FW·v, Antriebsverluste über η = η1·η2·…·ηn (Q 2.1.3); P = F·v/η

Antriebsleistung-Rechner aus Kraft und Geschwindigkeit

Berechne die erforderliche Antriebsleistung einer linearen Bewegung aus Vorschubkraft, Geschwindigkeit und Antriebswirkungsgrad.

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15Momentengleichgewicht um den Drehpunkt ΣM = 0 (Dubbel Mechanik B 1.4.2, Kräftesystem in der Ebene): F1·l1 = F2·l2

Hebelgesetz-Rechner für den zweiseitigen Hebel

Berechne die erforderliche Gegenkraft am zweiseitigen Hebel im Gleichgewicht aus bekannter Kraft und beiden Hebelarmen.

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16S = Fmin/Fist; Dubbel Fördertechnik U 1.2 Drahtseile (Mindestbruchkraft Fmin = Fr·k); Zp-Faktoren nach ISO 4308/DIN 15020

Sicherheitsfaktor-Rechner für Seil und Kette

Berechne den Sicherheitsfaktor eines Seils oder einer Kette aus rechnerischer Bruchkraft und tatsächlicher Zugkraft.

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17F = m·(g+a); Newtonsche Bewegungsgleichung, Dubbel Fördertechnik U 2.5 Hubwerke (Beschleunigung der Hublast)

Seilzugkraft-Rechner beim Beschleunigen

Berechne die Seilzugkraft beim beschleunigten Anheben einer Last aus Masse, Erdbeschleunigung und Beschleunigung.

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18Dubbel Mechanik B 1.9.2 Seil unter konstanter Streckenlast: FH = q·x2²/(8f)

Seildurchhang-Rechner

Berechne den Durchhang eines Seils oder einer Freileitung unter gleichmäßiger Streckenlast aus Spannweite und Horizontalzugkraft (Parabelnäherung).

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19Dubbel Mechanik B 2.1.1 Kinematik, gleichmäßig beschleunigte Bewegung: s = v²/(2·at)

Bremsweg-Rechner

Berechne den Bremsweg eines Fahrzeugs aus Ausgangsgeschwindigkeit und mittlerer Bremsverzögerung.

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20Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 4.2 (Anhalteweg = Reaktionsweg + Bremsweg, tr 0,5–1,2 s) mit Dubbel Mechanik B 2.1.1

Anhalteweg-Rechner: Reaktionsweg plus Bremsweg

Berechne den gesamten Anhalteweg eines Fahrzeugs aus Reaktionsweg und Bremsweg.

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21R = V/v·100 (Definition des Streckenverbrauchs in l/100 km; Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 11.2 nur als Kontext)

Reichweite-Rechner aus Tankinhalt und Verbrauch

Berechne die theoretische Reichweite eines Verbrenners aus nutzbarem Tankvolumen und durchschnittlichem Verbrauch je 100 km.

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22K = v·Preis (Definition; Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 11.2 nur als Kontext)

Spritkosten-Rechner je 100 km

Berechne die Kraftstoffkosten je 100 gefahrene Kilometer aus Durchschnittsverbrauch und Kraftstoffpreis.

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23F = m·g/n

Flaschenzug-Rechner: Zugkraft

Berechne die ideale Zugkraft eines Flaschenzugs aus Lastmasse und Anzahl der tragenden Seilstränge.

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24E = ½kx²

Federenergie-Rechner

Berechne die elastisch gespeicherte Energie einer linearen Feder aus Federrate und Auslenkung.

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25T = W / (n·sin θ)

Anschlagwinkel-Rechner: Zugkraft je Strang

Berechne die Zugkraft je Anschlagstrang eines Mehrstranggehänges aus Gesamtlast, Strangzahl und Neigungswinkel.

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