O tym narzędziu
Kalkulator prawa Hooke'a i sprężyny to darmowe narzędzie działające w przeglądarce dla idealnych sprężyn. Wybierz, czy rozwiązać dla siły, stałej sprężystości czy wydłużenia, podaj pozostałe dwie, a zwróci odpowiedź wraz z zmagazynowaną energią potencjalną sprężystą. Całe obliczenie odbywa się lokalnie w Twojej przeglądarce.
Stosuje prawo Hooke'a F = k·x, gdzie F to siła przywracająca, k to stała sprężystości (sztywność), a x to wydłużenie względem położenia równowagi. Po przekształceniu k = F/x i x = F/k. Energia potencjalna sprężysta zmagazynowana w rozciągniętej lub ściśniętej sprężynie to U = ½·k·x². Opcjonalny tryb łączenia oblicza efektywną sztywność dwóch sprężyn: szeregowo 1/k = 1/k₁ + 1/k₂, równolegle k = k₁ + k₂.
Używaj go do doboru sprężyny, wyznaczenia siły przy danym rozciągnięciu lub sprawdzenia zmagazynowanej energii. Podaj siłę w niutonach, stałą sprężystości w niutonach na metr, a wydłużenie w metrach, dając energię w dżulach.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest prawo Hooke'a?
Mówi, że siła wywierana przez sprężynę jest proporcjonalna do jej wydłużenia względem położenia równowagi: F = k·x. Stała k, czyli stała sprężystości lub sztywność, mierzy, jaka siła jest potrzebna na metr rozciągnięcia lub ściśnięcia.
Jak obliczana jest energia potencjalna sprężysta?
Energia zmagazynowana w rozciągniętej lub ściśniętej sprężynie to U = ½·k·x². Równa się polu pod prostą siła-wydłużenie i jest zwracana w dżulach zawsze, gdy dostępne jest wydłużenie.
Jak łączą się sprężyny szeregowe i równoległe?
Sprężyny w szeregu są ogólnie miększe: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂. Sprężyny równoległe są sztywniejsze: k = k₁ + k₂. Włącz opcję łączenia i podaj dwie stałe sprężystości, aby użyć efektywnej sztywności.
Czy prawo Hooke'a zawsze obowiązuje?
Tylko w granicy sprężystości sprężyny. Rozciągnij ją zbyt mocno, a odkształci się trwale lub siła stanie się nieliniowa, więc wzór przestanie obowiązywać. To narzędzie modeluje idealny obszar liniowy i działa w całości w Twojej przeglądarce.
Więcej narzędzi