# Federenergie-Rechner Berechnet die elastische potentielle Energie und die Kraft einer Druck- oder Zugfeder. U = ½·k·x², F = k·x. Energie aus Auslenkung oder Auslenkung aus Energie. > Kanonische Seite: https://elysiatools.com/de/tools/spring-compression-energy - **Kategorie:** Math & Numbers - **Schlagwörter:** federenergie, elastische potenzielle energie, federkraft, hookesches gesetz, maschinenbau ## Überblick Der Federenergie-Rechner ermittelt präzise die elastische potentielle Energie sowie die Federkraft von Druck- und Zugfedern basierend auf dem Hookeschen Gesetz. Durch die flexible Berechnung können Sie entweder die gespeicherte Energie aus der Auslenkung bestimmen oder die erforderliche Auslenkung für eine gewünschte Energiemenge berechnen. ## Eingaben - **Berechnungsmodus** (select) - **Federsteifigkeit k (N/mm)** (number): e.g. 10 - **Auslenkung x (mm)** (number): Spring displacement (compression or extension). Required in Energy mode. - **Energie U (J)** (number): Target stored energy. Required in Displacement mode. - **Dezimalstellen** (number) ## Wann verwenden - Bei der Auslegung von mechanischen Federsystemen im Maschinenbau zur Bestimmung der maximalen Federkraft und gespeicherten Energie. - Zur Ermittlung des benötigten Federwegs (Auslenkung), um eine definierte kinetische oder potentielle Energie im System zu speichern. - Für physikalische Berechnungen und Simulationen, bei denen das Hookesche Gesetz für lineare Federn angewendet wird. ## Funktionsweise - Wählen Sie den Berechnungsmodus: Entweder die Energie aus der Auslenkung berechnen oder die Auslenkung aus einer vorgegebenen Energie ermitteln. - Geben Sie die Federsteifigkeit (k) in Newton pro Millimeter (N/mm) ein. - Tragen Sie je nach Modus entweder die Auslenkung (x) in Millimetern oder die Zielenergie (U) in Joule ein und legen Sie die gewünschten Dezimalstellen fest. - Der Rechner wendet die Formeln U = ½·k·x² und F = k·x an, um die Energie in Joule und die Kraft in Newton auszugeben. ## Anwendungsfälle - Dimensionierung von Ventilfedern oder Stoßdämpfern in der Fahrzeugtechnik durch Abgleich von Federkraft und Federweg. - Berechnung der mechanischen Energiespeicherung in federbasierten Auslösemechanismen oder Uhren. - Überprüfung von experimentellen Messdaten im Physikunterricht oder Labor zur Bestätigung der Federkonstante. ## Häufig gestellte Fragen ### Welche Einheiten werden für die Federsteifigkeit verwendet? Die Federsteifigkeit wird in Newton pro Millimeter (N/mm) angegeben. ### Wie lautet die Formel für die elastische potentielle Energie? Die Formel lautet U = ½ · k · x², wobei k die Federsteifigkeit und x die Auslenkung ist. ### Kann ich auch Zugfedern mit diesem Rechner berechnen? Ja, der Rechner eignet sich gleichermaßen für Druckfedern und Zugfedern, da die Auslenkung quadratisch eingeht. ### Was ist der Unterschied zwischen den beiden Berechnungsmodi? Im Modus 'Energie' berechnen Sie Energie und Kraft aus der Auslenkung. Im Modus 'Auslenkung' bestimmen Sie den benötigten Federweg aus einer Zielenergie. ### Berücksichtigt der Rechner plastische Verformungen? Nein, die Berechnung basiert auf dem Hookeschen Gesetz und setzt ein rein elastisches Verhalten der Feder voraus. ## Ähnliche Tools - [Massenstrom-Umrechner (kg/s / lb/h / t/h)](https://elysiatools.com/de/tools/flow-rate-mass-converter): Massenstrom-Umrechnung: kg/s (SI-Basis) ↔ lb/h (1 lb=0,45359237 kg) ↔ t/h (1 t=1000 kg). Umrechnung über kg/s ins Ziel mit allen drei Äquivalenten. Für Kessel, chemische Dosierung, Kraftstoffverbrauch, Gase. - [Volumenstrom-Umrechner (m³/h / L/min / gpm / cfm)](https://elysiatools.com/de/tools/flow-rate-volume-converter): Volumenstrom-Umrechnung: m³/h ↔ L/min ↔ gpm (US-Gallone, 1 gal=3,785411784 L) ↔ cfm (1 ft³=28,3168466 L). Umrechnung über m³/s ins Ziel mit allen vier Äquivalenten. Für Pumpen, Lüftung, Druckluft, Rohrleitungen. - [Spannungs-Dehnungs-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/stress-strain-calculator): Nennspannung σ = F/A und Nehndehnung ε = ΔL/L₀. Wählen Sie Spannung oder Dehnung: Für die Spannung Kraft F (N) und Fläche A (mm²) eingeben, Ergebnis in MPa; für die Dehnung Ausgangslänge L₀ und Verlängerung ΔL (Druck negativ), dimensionsloses Ergebnis. ΔL darf negativ sein. - [Betragsrechner](https://elysiatools.com/de/tools/absolute-value-calculator): Berechnet den Betrag positiver, negativer oder dezimaler Zahlen und erklaert ihren Abstand zu null - [Adjustierter-R-Quadrat-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/adjusted-r-squared-calculator): Berechnet adjustiertes R Quadrat aus R Quadrat, Stichprobengroesse und Praediktoranzahl - [Luftwechselraten-Rechner ACH (n = Q/V)](https://elysiatools.com/de/tools/air-changes-per-hour): Berechnet die Luftwechselrate n=Q/V (1/h) aus Außenluft-Volumenstrom Q und Raumvolumen V. Drei Modi: n (Q,V), Volumenstrom (n,V) oder Volumen (n,Q). Volumenstrom in m³/s/m³/h/CFM, Volumen in m³/ft³/L. Liefert die Zeit zum Erreichen des Lüftungsziels (Restanteil, Standard 1%) nach dem ideal durchmischten Modell: t=−ln(ε)/n. - [Wälzlager-Lebensdauer-L10-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/bearing-life-l10): Berechnet die nominelle Lebensdauer L10 = (C/P)^p eines Wälzlagers. Kugel p=3, Rolle p=10/3. 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Die Höhen stromauf (Druck-, Geschwindigkeits-, Lagehöhe) und die Gesamthöhe werden ausgegeben. ## Beispiele - [Web Python Bildverarbeitung Beispiele](https://elysiatools.com/de/samples/web-image-processing-python): Web Python Bildverarbeitungsbeispiele mit PIL/Pillow einschließlich Lesen, Speichern, Skalieren und Formatkonvertierung - [Spring Boot Beispiele](https://elysiatools.com/de/samples/spring-boot): Spring Boot Framework-Beispiele einschließlich REST-APIs, Dependency Injection, JPA, Sicherheit und modernen Spring Boot-Funktionen - [Android Java Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/android-image-processing-java): Android Java Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung - [Android Kotlin Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung