스프링 상수와 그 단위

스프링은 얼마나 변형됩니까?

바람에 나뭇가지가 휘고 테니스 라켓은 공을 쳐서 찌그러진다. 많은 물체는 외력에 의해 변형된 후 원래 모양으로 돌아갑니다. 즉, 탄성입니다. 이러한 변형에 대한 가장 간단한 모델은 코일 스프링입니다.

• 이러한 스프링의 스트레칭과 관련된 일반적인 학교 실험은 다른 무게를 부착하고 각각의 확장을 측정하는 것입니다.
• 확장에 대한 작용력(중력 또는 중력)을 그래픽으로 표시하면 탄성 스프링이 생성됩니다. 선형 관계: 힘 F(뉴턴의 경우 단위 N)는 확장 s(미터의 경우 단위 m 또는 센티미터의 경우 cm)에 비례합니다. 즉, 예를 들어 부착된 무게를 두 배로 늘리면 스프링의 확장도 두 배가 됩니다.

덧붙여서, 힘 F가 중력으로 작용하는 경우에는 다음이 적용됩니다. F = m _* g, 여기서 m은 부착된 몸체의 질량(kg)이고 g는 중력 가속도(g = 9.81m / s²)입니다.

스프링 상수 - 정의 및 단위

• 그러나 다른 스프링으로 실험할 때 추를 부착하면 스프링이 변한다는 것을 알게 될 것입니다. 다르게 행동: 어떤 깃털은 쉽게 늘어날 수 있지만(즉, 약간의 노력으로), 다른 깃털은 단지 큰 무게만 가지고 있습니다. 작은 효과.


훅의 법칙 - 설명

영국 연구원 Robert Hooke는 탄력적 행동을 다루었습니다 ...

• 여기에서 스프링 상수라고 하는 이러한 스프링의 물성이 작용합니다. 이것은 적용된 힘 F와 경로 확장 s 사이의 관계입니다. 공식 표기법에서 D = F / s를 얻습니다. 여기서 D는 스프링 상수입니다. 수학적으로 D는 힘과 신장률 사이의 비례 상수에 불과합니다.
• 정의는 또한 상수의 단위, 즉 미터당 뉴턴(또는 센티미터당 뉴턴)을 N/m로 축약하여 제공합니다.
• 반대로, 스프링 상수 D를 알면 힘과 연신율 사이의 관계는 Hooke의 법칙을 사용하여 결정할 수 있습니다. 다음이 적용됩니다. F = D _* NS. 이 법칙은 몸체의 압축이나 비틀림에도 적용됩니다.

그러나: 스프링 상수 D는 물론 스프링의 탄성 범위에서만 일정하며 Hooke의 법칙은 거기에만 적용됩니다. 스프링을 과도하게 늘리면 플라스틱 영역에 들어갑니다. 고무줄이나 풍선도 이 법칙을 엄격하게 따르지 않습니다.