이 도구에 대하여
훅의 법칙 및 용수철 계산기는 이상적인 용수철을 위한 무료 브라우저 도구입니다. 힘, 용수철 상수 또는 변위 중 무엇을 풀지 선택하고 나머지 둘을 입력하면, 답과 함께 저장된 탄성 위치 에너지를 반환합니다. 모든 계산은 브라우저에서 로컬로 이루어집니다.
훅의 법칙 F = k·x 를 적용하며, 여기서 F는 복원력, k는 용수철 상수(강성), x는 평형으로부터의 변위입니다. 정리하면 k = F/x, x = F/k 입니다. 늘어나거나 압축된 용수철에 저장된 탄성 위치 에너지는 U = ½·k·x² 입니다. 선택적 결합 모드는 두 용수철의 유효 강성을 계산합니다: 직렬은 1/k = 1/k₁ + 1/k₂, 병렬은 k = k₁ + k₂.
용수철 규격 결정, 주어진 늘어남에서의 힘 계산, 저장된 에너지 확인에 사용하세요. 힘은 뉴턴, 용수철 상수는 미터당 뉴턴, 변위는 미터로 입력하면 에너지는 줄로 얻습니다.
자주 묻는 질문
훅의 법칙이란 무엇인가요?
용수철이 가하는 힘이 평형으로부터의 변위에 비례한다는 법칙입니다: F = k·x. 상수 k, 즉 용수철 상수 또는 강성은 늘어남이나 압축 미터당 필요한 힘을 나타냅니다.
탄성 위치 에너지는 어떻게 계산하나요?
늘어나거나 압축된 용수철에 저장된 에너지는 U = ½·k·x² 입니다. 힘-변위 선 아래 면적과 같으며, 변위가 주어질 때마다 줄 단위로 반환됩니다.
직렬과 병렬 용수철은 어떻게 결합되나요?
직렬 용수철은 전체적으로 더 부드럽습니다: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂. 병렬 용수철은 더 단단합니다: k = k₁ + k₂. 결합 옵션을 켜고 두 용수철 상수를 입력하면 유효 강성을 사용합니다.
훅의 법칙은 항상 성립하나요?
용수철의 탄성 한계 내에서만 성립합니다. 너무 많이 늘리면 영구적으로 변형되거나 힘이 비선형이 되어 공식이 더 이상 적용되지 않습니다. 이 도구는 이상적인 선형 영역을 모델링하며 전부 브라우저에서 실행됩니다.