Mechanische Werkstoffeigenschaften: Quizfragen und Übungen für Mechatronikerinnen

Question 1

Beschreibe den Unterschied zwischen Härte und Zähigkeit. Nenne für jede Eigenschaft ein Beispiel für einen Werkstoff, der sie besonders gut aufweist.

Accepted Answer

Härte: Widerstand gegen Verformung, Zähigkeit: Energieaufnahme. Beispiel: Diamant (hart), Gummi (zäh).

Answer

Zähigkeit: Widerstand gegen Bruch, Härte: Eindringfähigkeit. Beispiel: Glas (zäh), Stahl (hart).

Answer

Härte und Zähigkeit sind nicht dasselbe.

Question 2

Was beschreibt die Zugfestigkeit eines Werkstoffs am prägnantesten?

Accepted Answer

Die maximale Spannung, die ein Werkstoff aushält, bevor er einreißt

Answer

Die Fähigkeit eines Werkstoffs, sich zu verformen, ohne zu brechen

Answer

Die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs gegen bleibende Verformung

Answer

Die Energiemenge, die ein Werkstoff absorbieren kann, bevor er versagt

Question 3

Welche Werkstoffart weist im Allgemeinen die höchste Druckfestigkeit auf?

Accepted Answer

Keramiken

Answer

Metalle

Answer

Polymere

Answer

Komposite

Question 4

Welche Eigenschaft ist bei der Auswahl eines Werkstoffs für Federanwendungen von entscheidender Bedeutung?

Accepted Answer

Elastizitätsmodul

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Druckfestigkeit

Answer

Zähigkeit

Question 5

Welcher Werkstoff zeichnet sich typischerweise durch hohe Elastizität und geringe Zähigkeit aus?

Accepted Answer

Glas

Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Gummi

Question 6

Welche physikalische Größe beschreibt die Steifigkeit eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Elastizitätsmodul

Answer

Schubmodul

Answer

Poisson-Zahl

Answer

Biegefestigkeit

Question 7

Welche Werkstoffart ist bekannt für ihre hohe Temperaturbeständigkeit und chemische Trägheit?

Accepted Answer

Keramiken

Answer

Polymere

Answer

Metalle

Answer

Komposite

Question 8

Welche Anwendung erfordert einen Werkstoff mit hoher Härte?

Accepted Answer

Messerklingen

Answer

Federdrähte

Answer

Gummidichtungen

Answer

Glasfaserkabel

Question 9

Welche Eigenschaft ermöglicht es einem Werkstoff, nach einer plastischen Verformung zu seiner ursprünglichen Form zurückzukehren?

Accepted Answer

Elastizität

Answer

Plastizität

Answer

Zähigkeit

Answer

Härte

Question 10

Welcher der folgenden Werkstoffe weist für gewöhnlich einen niedrigen Elastizitätsmodul auf?

Accepted Answer

Gummi

Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Beton

Question 11

Welche der folgenden Einheiten wird verwendet, um die Zugfestigkeit eines Werkstoffs anzugeben?

Accepted Answer

Megapascal (MPa)

Answer

Newtonmeter (Nm)

Answer

Pascal (Pa)

Question 12

Ein Werkstoff mit hoher Härte ist gekennzeichnet durch:

Accepted Answer

geringe Verformbarkeit

Answer

hohe Elastizität

Answer

geringe Bruchfestigkeit

Question 13

Welche Belastungsart führt zu einer Volumenzunahme eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Druckbelastung

Answer

Zugbelastung

Answer

Scherbelastung

Question 14

Ein zäher Werkstoff hat die Fähigkeit:

Accepted Answer

hohe Energie bis zum Bruch aufzunehmen

Answer

sich bei Belastung nicht plastisch zu verformen

Answer

geringe Bruchfestigkeit

Question 15

Welcher Werkstoff ist für seine Elastizität bekannt?

Accepted Answer

Gummi

Answer

Stahl

Answer

Kunststoff

Question 16

Welche Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffs, eine plastische Verformung ohne Bruch zu ertragen?

Accepted Answer

Dehnbarkeit

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Härte

Question 17

Wie wird die Härte eines Werkstoffs gemessen?

Accepted Answer

mit einem Rockwell-Härteprüfer

Answer

mit einem Zugversuch

Answer

mit einem Druckversuch

Question 18

Welche Eigenschaft ist für Werkstoffe im Maschinenbau von Bedeutung?

Accepted Answer

hohe Zugfestigkeit

Answer

geringe Dichte

Answer

gute Korrosionsbeständigkeit

Question 19

Welche mechanische Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffs, bei Belastung wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren?

Accepted Answer

Elastizität

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Härte

Answer

Druckfestigkeit

Question 20

Welche Beanspruchungsart tritt auf, wenn ein Werkstoff zwischen zwei Platten zusammengedrückt wird?

Accepted Answer

Druckbeanspruchung

Answer

Zugbeanspruchung

Answer

Torsionsbeanspruchung

Answer

Biegebeanspruchung

Question 21

Welcher Faktor beeinflusst maßgeblich die Zugfestigkeit eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Korngröße

Answer

Oberflächenrauheit

Answer

Temperatur

Answer

Feuchtigkeitsgehalt

Question 22

Welche mechanische Eigenschaft beschreibt den Widerstand eines Werkstoffs gegen Verschleiß?

Accepted Answer

Härte

Answer

Elastizität

Answer

Druckfestigkeit

Answer

Zähigkeit

Question 23

Welches Verfahren wird eingesetzt, um die Härte eines Werkstoffs zu ermitteln?

Accepted Answer

Härteprüfung

Answer

Biegeversuch

Answer

Druckversuch

Answer

Zugversuch

Question 24

Welche mechanische Eigenschaft ist von entscheidender Bedeutung für die Herstellung von Federn?

Accepted Answer

Elastizität

Answer

Zähigkeit

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Härte

Question 25

Welche mechanische Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffs, Stöße oder Vibrationen aufzunehmen?

Accepted Answer

Zähigkeit

Answer

Elastizität

Answer

Härte

Answer

Zugfestigkeit

Question 26

Welche Aussage zur Zugfestigkeit ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die maximale Spannung, die ein Werkstoff aushalten kann, bevor er reißt.

Answer

Sie beschreibt die maximale Kraft, die ein Werkstoff erträgt, bevor er sich verbiegt.

Answer

Sie beschreibt die maximale Dehnung, die ein Werkstoff erträgt, bevor er reißt.

Question 27

Für welche Anwendungen eignen sich Werkstoffe mit hoher Druckfestigkeit?

Accepted Answer

Anwendungen mit Druckbelastung, wie z. B. Lager oder Fundamente

Answer

Anwendungen mit Zugbelastung, wie z. B. Seile oder Federn

Answer

Anwendungen mit Biegebelastung, wie z. B. Balken oder Rohre

Question 28

Welche Eigenschaft ermöglicht es einem Werkstoff, viel Energie zu absorbieren, bevor er bricht?

Accepted Answer

Zähigkeit

Answer

Elastizität

Answer

Härte

Answer

Festigkeit

Question 29

Welche der aufgeführten Eigenschaften ist nicht für die Elastizität eines Werkstoffs relevant?

Accepted Answer

Plastizität

Answer

Poissonzahl

Answer

Elastizitätsmodul

Answer

Schermodul

Question 30

Welche Anwendungen erfordern Werkstoffe mit hoher spezifischer Festigkeit?

Accepted Answer

Anwendungen, die geringes Gewicht und hohe Festigkeit erfordern, wie z. B. im Flugzeugbau

Answer

Anwendungen, die hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordern, wie z. B. Schneidwerkzeuge

Answer

Anwendungen, die hohe Festigkeit und Duktilität erfordern, wie z. B. im Maschinenbau

Question 31

Was beschreibt der Elastizitätsmodul?

Accepted Answer

Die Steifheit eines Werkstoffs

Answer

Die Zähigkeit eines Werkstoffs

Answer

Die Festigkeit eines Werkstoffs

Question 32

Welche Eigenschaft ermöglicht es einem Werkstoff, sich deutlich zu verformen, ohne zu brechen?

Accepted Answer

Duktilität

Answer

Zähigkeit

Answer

Elastizität

Answer

Festigkeit

Question 33

Welche Eigenschaft beeinflusst die Schlagfestigkeit eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Zähigkeit

Answer

Härte

Answer

Elastizität

Answer

Duktilität

Question 34

Für welche Anwendungen eignen sich Werkstoffe mit hoher Verschleißfestigkeit?

Accepted Answer

Anwendungen mit Reibung und Abrieb, wie z. B. Lager oder Schneidwerkzeuge

Answer

Anwendungen mit hohen Temperaturen, wie z. B. Öfen oder Motoren

Answer

Anwendungen mit korrosiven Umgebungen, wie z. B. chemische Anlagen oder Meeresumgebungen

Question 35

Welche mechanische Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffs, plastisch zu verformen, bevor er bricht?

Accepted Answer

Zähigkeit

Answer

Härte

Answer

Elastizität

Question 36

Welcher Werkstoff hat in der Regel eine höhere Zugfestigkeit: Stahl oder Aluminium?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Beide haben die gleiche Zugfestigkeit

Question 37

Eine Feder aus Stahl wird belastet und kehrt nach der Entlastung in ihre ursprüngliche Form zurück. Welche mechanische Eigenschaft beschreibt dieses Verhalten?

Accepted Answer

Elastizität

Answer

Härte

Answer

Duktilität

Answer

Zähigkeit

Question 38

Ein Werkstück aus einem spröden Werkstoff wird mit einem Hammer getroffen. Was passiert am wahrscheinlichsten?

Accepted Answer

Es bricht ohne nennenswerte Verformung.

Answer

Es verformt sich plastisch.

Answer

Es wird heiß.

Answer

Es wird elastisch deformiert und kehrt in seine ursprüngliche Form zurück.

Question 39

Welche mechanische Eigenschaft ist besonders wichtig für ein Werkzeug, das zum Schneiden von Metallen verwendet wird?

Accepted Answer

Härte

Answer

Zähigkeit

Answer

Elastizität

Answer

Duktilität

Question 40

Welche mechanische Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffs, einem dauerhaften Druck standzuhalten, ohne zu brechen?

Accepted Answer

Druckfestigkeit

Answer

Biegefestigkeit

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Scherfestigkeit

Question 41

Welches Verfahren wird typischerweise zur Messung der Härte eines Werkstoffs verwendet?

Accepted Answer

Härteprüfung nach Vickers oder Brinell

Answer

Torsionsprüfung

Answer

Zugfestigkeitsprüfung

Answer

Biegeprüfung

Question 42

Ein Werkstück aus einem zähen Werkstoff wird gebogen. Was passiert am wahrscheinlichsten?

Accepted Answer

Es verformt sich plastisch, bevor es bricht.

Answer

Es wird heiß.

Answer

Es wird elastisch deformiert und kehrt in seine ursprüngliche Form zurück.

Answer

Es bricht ohne nennenswerte Verformung.

Question 43

Welche mechanische Eigenschaft ist besonders wichtig für eine Fahrradkette, die hohen Belastungen ausgesetzt ist?

Accepted Answer

Zugfestigkeit

Answer

Härte

Answer

Duktilität

Answer

Elastizität

Question 44

Welche mechanische Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffs, sich ohne zu brechen zu verformen, bevor er seine ursprüngliche Form wieder annimmt?

Accepted Answer

Duktilität

Answer

Zähigkeit

Answer

Härte

Answer

Elastizität