Kalkulator prawa Hooke’a

Prawo Hooke'a mówi, że siła sprężyny jest proporcjonalna do ugięcia: F = k x. Przy k = 200 N/m i x = 0,1 m wynik wynosi 20 N. Przy 500 N/m i 0,1 m wynik wynosi 50 N: twardsza sprężyna, większa siła. Przy x = 0,05 m i k = 200 wynik wynosi 10 N. Przy 500 N/m i 0,02 m to 10 N inną drogą. Przy 50 N/m i 0,05 m to 2,5 N. Przy 150 N/m i 0,2 m to 30 N. Przy 300 N/m i 0,15 m to 45 N.

Przy 20 000 N/m i 0,08 m F = 1600 N. Przy 4000 N/m i 0,25 m F = 1000 N. Przy 8000 N/m i 0,06 m F = 480 N. Ta sama para 200 N/m i 0,1 m daje 1 J energii sprężystości obok, bo Eₛ = ½ k x². Siła rośnie liniowo z x, energia z kwadratem.

Stała k jest w N/m, ugięcie x w metrach. Wynik w niutonach. 200 N/m to 2 N/cm, nie 200 w centymetrach. Model jest liniowy i trzyma się w zakresie sprężystym. Poza nim F nie jest kx. Przecinek i kropka oznaczają to samo x: 0,1 i 0.1. Wpisane 0 w k albo x da F = 0. Oba pola muszą mieć liczbę, zanim pojawi się 20. Znak x zależy od umowy w zadaniu: ściskanie kontra rozciąganie.

Energia Eₛ = ½ k x² jest obok. Okres drgań masa-sprężyna jest jeszcze dalej. Tu zostaje siła, nie energia i nie częstotliwość. Praca stałej siły W = F·s przy sprężynie nie zastąpi ½kx².

Przełącznik nie zamienia N/m na inną skalę sztywności. Symbol w nagłówku nie ciągnie sprężyny.

Wpisz 200 i 0,1, kliknij Oblicz i sprawdź 20 N. Potem 500 i 0,1 na 50 N. Traktuj 20 N jak iloczyn z zakresu sprężystego, nie jak zerwaną sprężynę przy dużym x.