Ποιος είναι ο νόμος του Hooke;

Νόμος του Hooke δηλώνει ότι η δύναμη που απαιτείται για την επέκταση ή τη συμπίεση ενός ελατηρίου είναι άμεσα ανάλογη προς την μετατόπιση του ελατηρίου από τη θέση της ισορροπίας. Σε μαθηματική μορφή, ο νόμος του Hooke μπορεί να εκφραστεί ως:

`` `

F =-kx

`` `

Οπου:

* f είναι η δύναμη που απαιτείται για την επέκταση ή τη συμπίεση του ελατηρίου (στα νέα)

* k είναι η σταθερά ελατηρίου (σε Newton ανά μέτρο)

* x είναι η μετατόπιση του ελατηρίου από τη θέση ισορροπίας (σε μέτρα)

Το αρνητικό σημάδι στην εξίσωση δείχνει ότι η δύναμη που ασκείται από το ελατήριο είναι πάντα αντίθετη προς την κατεύθυνση προς την μετατόπιση. Αυτό σημαίνει ότι αν τραβήξετε ένα ελατήριο, το ελατήριο θα ασκήσει μια δύναμη που ωθεί πίσω σας.

Η σταθερά ελατηρίου, *k *, είναι ένα μέτρο της ακαμψίας της άνοιξης. Ένα πιο σκληρό ελατήριο έχει υψηλότερη σταθερά ελατηρίου, ενώ ένα ασθενέστερο ελατήριο έχει μια χαμηλότερη σταθερά ελατηρίου.

Ο νόμος του Hooke μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της δύναμης που απαιτείται για την επέκταση ή τη συμπίεση ενός ελατηρίου ή για τον υπολογισμό της μετατόπισης ενός ελατηρίου όταν εφαρμόζεται μια δύναμη.

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα για το πώς μπορεί να εφαρμοστεί ο νόμος του Hooke:

* Ένα ελατήριο με σταθερά ελατηρίου 10 n/m τεντώνεται 2 μέτρα. Η δύναμη που απαιτείται για να τεντώσει το ελατήριο είναι 20 N.

* Ένα ελατήριο με σταθερά ελατηρίου 50 n/m συμπιέζεται 1 μέτρο. Η δύναμη που απαιτείται για τη συμπίεση του ελατηρίου είναι 50 N.

* Ένα ελατήριο με σταθερά ελατηρίου 200 n/m τεντώνεται 0,5 μέτρα. Η μετατόπιση του ελατηρίου είναι 0,1 μέτρα.

Ο νόμος του Hooke είναι μια θεμελιώδης αρχή της φυσικής που έχει πολλές εφαρμογές στη μηχανική, τη μηχανική και άλλους τομείς.