Как работает калькулятор закона Гука
Этот инструмент считает силу упругости по закону Гука:
$$ F = -kx $$
Здесь \(F\) — сила упругости, \(k\) — жесткость пружины, \(x\) — деформация относительно положения равновесия. Жесткость нормализуется в Н/м, деформация — в метры, поэтому основной результат получается в ньютонах. Дополнительно выводятся кН и модуль силы.
Например, для жесткости \(250\ \text{Н/м}\) и деформации \(0{,}05\ \text{м}\):
$$ F = -250 \cdot 0{,}05 = -12{,}5\ \text{Н} $$
Модуль силы в этом примере равен \(12{,}5\ \text{Н}\), а перевод в килоньютоны равен \(-0{,}0125\ \text{кН}\).
Ввод и результат
- жесткость пружины должна быть больше нуля и может вводиться в Н/м, Н/см или кН/м;
- деформация может быть положительной или отрицательной и может вводиться в м, см или мм;
- результат показывается в Н, кН и по модулю.
Что важно понимать
- знак силы направлен противоположно деформации;
- расчет работает для линейной области закона Гука;
- нелинейные материалы, демпфирование и пластические деформации не учитываются.
Когда он полезен
- в школьных и вузовских задачах по механике;
- для быстрой проверки расчета пружины;
- когда нужен понятный результат со знаком и модуль силы на одном экране.