このツールについて
フックの法則・ばね 計算ツールは、理想的なばねのための無料のブラウザ内ツールです。力、ばね定数、変位のいずれを求めるかを選び、他の2つを入力すると、蓄えられた弾性ポテンシャルエネルギーとともに答えを返します。すべての計算はブラウザ内でローカルに行われます。
フックの法則 F = k·x を適用します。ここで F は復元力、k はばね定数（剛性）、x は平衡位置からの変位です。変形すると k = F/x、x = F/k です。伸びたり縮んだりしたばねに蓄えられる弾性ポテンシャルエネルギーは U = ½·k·x² です。任意の合成モードでは、2つのばねの実効剛性を計算します：直列では 1/k = 1/k₁ + 1/k₂、並列では k = k₁ + k₂。
ばねの選定、ある伸びでの力の算出、蓄積エネルギーの確認に使えます。力はニュートン、ばね定数はニュートン毎メートル、変位はメートルで入力し、エネルギーはジュールで得られます。
よくある質問
フックの法則とは何ですか？
ばねが及ぼす力が平衡位置からの変位に比例することを述べています：F = k·x。定数 k、すなわちばね定数または剛性は、伸びまたは縮み1メートルあたりに必要な力を表します。
弾性ポテンシャルエネルギーはどう計算しますか？
伸びたり縮んだりしたばねに蓄えられるエネルギーは U = ½·k·x² です。これは力-変位線の下の面積に等しく、変位が得られる場合は常にジュールで返されます。
直列と並列のばねはどう合成されますか？
直列のばねは全体としてより柔らかくなります：1/k = 1/k₁ + 1/k₂。並列のばねはより硬くなります：k = k₁ + k₂。合成オプションをオンにして2つのばね定数を入力すると、実効剛性を使えます。
フックの法則は常に成り立ちますか？
ばねの弾性限界内でのみです。伸ばしすぎると永久に変形するか力が非線形になり、公式が当てはまらなくなります。このツールは理想的な線形領域をモデル化し、すべてブラウザ内で実行されます。