📜  弹簧常数公式

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:38.256000             🧑  作者: Mango

弹簧常数公式

简谐运动,或 SHM,是一种迷人的运动。它通常用于物体的振荡运动。 SHM 常见于弹簧中。弹簧具有定义其刚度的固有“弹簧常数”。胡克定律是一个众所周知的定律,它解释了 SHM,并提供了一个使用弹簧常数的施加力的公式。

胡克定律

根据胡克定律,压缩或拉伸弹簧所需的力与拉伸长度成正比。当弹簧被拉动时,牛顿第三运动定律表明它会以恢复力返回。该恢复力遵循胡克定律,该定律将弹簧力与恒定弹簧力联系起来。

弹簧常数 (K)

弹簧常数现在定义为每单位弹簧伸长所需的力。了解弹簧常数可以轻松计算使弹簧变形所需的力。

弹簧常数尺寸公式

众所周知,

弹簧势能 (PE)

储存在可压缩或可拉伸物体中的能量称为弹簧势能。它也被称为弹性势能。它等于力乘以行进的距离。

胡克定律的局限性

胡克定律有一个限制,它只适用于任何材料的弹性极限,这意味着材料必须具有完全的弹性才能遵守胡克定律。胡克定律本质上打破了弹性极限。

胡克定律的应用

  • 由于弹簧的弹性,胡克定律最常用于弹簧。
  • 它们不仅用于工程领域,还用于医学领域。
  • 它用于肺、皮肤、弹簧床、跳水板和汽车悬架系统。
  • 这是压力计、弹簧刻度和时钟摆轮的基本原理。
  • 它也是地震学、声学和分子力学的基础。

应用胡克定律的缺点

以下是胡克定律的缺点:

  • 胡克定律仅适用于失效后的弹性区域。
  • 胡克定律仅对具有小力和变形的实体产生准确的结果。
  • 胡克定律不是一般规则。

示例问题

问题一:Spring 常量的定义是什么?

回答:

问题 2:长度如何影响弹簧常数?

回答:

问题 3:弹簧被 2N 的力拉伸 4m。确定其弹簧常数。

解决方案 :

问题 4: 10 N 的力施加到字符串上并被拉伸。如果弹簧常数是 4 Nm -1然后计算字符串的位移。

解决方案:

问题 5:如果弹簧常数为 0.1 Nm -1 ,将一个 3 米长的弹簧拉伸到 5 米需要多大的力。

解决方案 :