حول هذه الأداة
حاسبة قانون Hooke والنابض أداة مجانية تعمل داخل المتصفح للنوابض المثالية. اختر هل تحل للقوة أم لثابت النابض أم للإزاحة، وأدخل الاثنين الآخرين، فتُعيد الإجابة مع الطاقة الكامنة المرنة المخزّنة. كل الحسابات تجري محليًا في متصفحك.
تطبق قانون Hooke F = k·x، حيث F قوة الاسترجاع، وk ثابت النابض (الصلابة)، وx الإزاحة عن الاتزان. وبعد إعادة الترتيب، k = F/x وx = F/k. والطاقة الكامنة المرنة المخزّنة في النابض المشدود أو المضغوط هي U = ½·k·x². ويحسب وضع الدمج الاختياري صلابة فعّالة لنابضين: على التوالي 1/k = 1/k₁ + 1/k₂، وعلى التوازي k = k₁ + k₂.
استخدمها لتحديد مقاس نابض، أو إيجاد القوة عند شدّ معين، أو التحقق من الطاقة المخزّنة. أدخل القوة بالنيوتن، وثابت النابض بالنيوتن لكل متر، والإزاحة بالأمتار، مما يعطي الطاقة بالجول.
الأسئلة الشائعة
ما قانون Hooke؟
ينص على أن القوة التي يبذلها النابض تتناسب مع إزاحته عن الاتزان: F = k·x. والثابت k، أي ثابت النابض أو الصلابة، يقيس مقدار القوة اللازمة لكل متر من الشد أو الضغط.
كيف تُحسب الطاقة الكامنة المرنة؟
الطاقة المخزّنة في نابض مشدود أو مضغوط هي U = ½·k·x². وهي تساوي المساحة تحت خط القوة-الإزاحة، وتُعاد بالجول متى توفّرت إزاحة.
كيف تُدمَج النوابض على التوالي والتوازي؟
النوابض على التوالي أكثر ليونة إجمالًا: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂. والنوابض على التوازي أكثر صلابة: k = k₁ + k₂. فعّل خيار الدمج وأدخل ثابتي النابضين لاستخدام الصلابة الفعّالة.
هل يسري قانون Hooke دائمًا؟
فقط ضمن الحد المرن للنابض. فإذا شددته أكثر من اللازم فإنه يتشوّه بشكل دائم أو تصبح القوة غير خطية، فلا تعود الصيغة تنطبق. تنمذج هذه الأداة المنطقة الخطية المثالية وتعمل بالكامل في متصفحك.