درباره این ابزار
ماشینحساب قانون هوک و فنر یک ابزار رایگان و درونمرورگری برای فنرهای ایدهآل است. انتخاب کنید که نیرو، ثابت فنر یا جابجایی را حل کند، دو مورد دیگر را وارد کنید، و ابزار پاسخ را همراه با انرژی پتانسیل کشسان ذخیرهشده برمیگرداند. همه محاسبات بهصورت محلی در مرورگر شما اتفاق میافتند.
این ابزار قانون هوک F = k·x را بهکار میبرد، که در آن F نیروی بازگرداننده، k ثابت فنر (سختی) و x جابجایی از تعادل است. با بازآرایی، k = F/x و x = F/k. انرژی پتانسیل کشسان ذخیرهشده در فنر کشیده یا فشرده U = ½·k·x² است. یک حالت ترکیب اختیاری، سختی مؤثر برای دو فنر را محاسبه میکند: در سری 1/k = 1/k₁ + 1/k₂، در موازی k = k₁ + k₂.
از آن برای اندازهگیری یک فنر، یافتن نیرو در یک کشش معین، یا بررسی انرژی ذخیرهشده استفاده کنید. نیرو را برحسب نیوتن، ثابت فنر را برحسب نیوتن بر متر و جابجایی را برحسب متر وارد کنید، که انرژی را برحسب ژول میدهد.
پرسشهای پرتکرار
قانون هوک چیست؟
این قانون بیان میکند که نیرویی که یک فنر اعمال میکند با جابجایی آن از تعادل متناسب است: F = k·x. ثابت k، ثابت فنر یا سختی، اندازهگیری میکند که چه مقدار نیرو برای هر متر کشش یا فشردگی لازم است.
انرژی پتانسیل کشسان چگونه محاسبه میشود؟
انرژی ذخیرهشده در فنر کشیده یا فشرده U = ½·k·x² است. برابر مساحت زیر خط نیرو-جابجایی است، و هرگاه یک جابجایی موجود باشد برحسب ژول برگردانده میشود.
فنرهای سری و موازی چگونه ترکیب میشوند؟
فنرهای سری در کل نرمترند: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂. فنرهای موازی سختترند: k = k₁ + k₂. گزینه ترکیب را روشن کنید و دو ثابت فنر را وارد کنید تا از سختی مؤثر استفاده کنید.
آیا قانون هوک همیشه برقرار است؟
فقط در محدوده کشسان یک فنر. اگر آن را بیش از حد بکشید بهطور دائمی تغییر شکل میدهد یا نیرو غیرخطی میشود، بنابراین فرمول دیگر اعمال نمیشود. این ابزار محدوده خطی ایدهآل را مدلسازی میکند و کاملاً در مرورگر شما اجرا میشود.
ابزارهای بیشتر