Про цей інструмент
Калькулятор закону Гука та пружини — це безкоштовний браузерний інструмент для ідеальних пружин. Оберіть, що обчислювати — силу, жорсткість чи видовження, введіть інші дві величини, і він поверне відповідь разом із запасеною пружною потенційною енергією. Усі обчислення відбуваються локально у вашому браузері.
Він застосовує закон Гука F = k·x, де F — повертальна сила, k — жорсткість пружини, а x — видовження від положення рівноваги. Переписавши, k = F/x, а x = F/k. Пружна потенційна енергія, запасена в розтягнутій чи стиснутій пружині, дорівнює U = ½·k·x². Необов'язковий режим об'єднання обчислює ефективну жорсткість двох пружин: послідовно 1/k = 1/k₁ + 1/k₂, паралельно k = k₁ + k₂.
Використовуйте його, щоб підібрати пружину, знайти силу за заданого розтягу чи перевірити запасену енергію. Введіть силу в ньютонах, жорсткість у ньютонах на метр та видовження в метрах, що дає енергію в джоулях.
Поширені запитання
Що таке закон Гука?
Він стверджує, що сила, яку створює пружина, пропорційна її видовженню від положення рівноваги: F = k·x. Стала k, жорсткість пружини, вимірює, скільки сили потрібно на метр розтягу чи стиснення.
Як обчислюється пружна потенційна енергія?
Енергія, запасена в розтягнутій чи стиснутій пружині, дорівнює U = ½·k·x². Вона дорівнює площі під лінією сила-видовження й повертається в джоулях щоразу, коли доступне видовження.
Як об'єднуються послідовні та паралельні пружини?
Пружини послідовно загалом м'якші: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂. Пружини паралельно жорсткіші: k = k₁ + k₂. Увімкніть опцію об'єднання та введіть дві жорсткості, щоб використати ефективну жорсткість.
Чи завжди діє закон Гука?
Лише в межах пружності пружини. Розтягніть її надто далеко, і вона деформується назавжди або сила стає нелінійною, тож формула вже не діє. Цей інструмент моделює ідеальну лінійну область і працює повністю у вашому браузері.
Більше інструментів