スプリングをある程度の距離で延長または圧縮するために必要な力は、その距離に比例します。
より正確には、スプリングのような弾性オブジェクトに適用される力(f)とそのオブジェクトの結果の変位(x)との関係を説明します。
これが数学的表現です:
* f =-kx
どこ:
* f スプリング(ニュートンで)によって授与された復元力はありますか
* k スプリング定数(1メートルあたりのニュートン、n/m)であり、これはスプリングの剛性の尺度です
* x スプリングの平衡位置からの変位(メートル)ですか
重要なメモ:
* 否定的な兆候は、回復力が変位の反対方向に作用することを示します。 これは、スプリングが引き伸ばされると引き戻され、圧縮時に押し戻されることを意味します。
* Hookeの法律は、春の弾性限界内でのみ適用されます。 この制限を超えて、スプリングは永久に変形し、関係はもはや線形になりません。
* Hookeの法則は理想化です。 実際のスプリングは、特に大きな変位で、いくつかの非線形挙動を示します。
アプリケーション:
Hookeの法律には、物理学と工学に多数のアプリケーションがあります。
* 弾性材料の挙動を理解する
* スプリングやその他の弾性成分の設計
* オブジェクトの振動のモデリング
* 単純な高調波発振器の動きの分析
本質的に、Hookeの法律は、弾性材料が力にどのように反応するかについての基本的な理解を提供し、その行動を予測するのに役立ちます。