스프링을 일정 거리로 연장하거나 압축하는 데 필요한 힘은 그 거리에 비례합니다.
보다 정확하게, 그것은 스프링과 같은 탄성 물체에 적용되는 힘 (f)과 그 물체의 결과 변위 (x) 사이의 관계를 설명합니다.
수학적 표현은 다음과 같습니다.
* f =-kx
어디:
* f 봄에 가해지는 복원력 (Newtons)
* k 스프링 상수 (미터당 뉴 톤, N/M), 이는 봄의 강성을 측정하는 것입니다.
* x 스프링의 평형 위치에서의 변위 (미터)
중요한 메모 :
* 음의 부호는 복원력이 변위의 반대 방향으로 작용 함을 나타냅니다. 이것은 뻗을 때 스프링이 뒤로 당겨지고 압축 될 때 뒤로 밀린다는 것을 의미합니다.
* Hooke의 법칙은 스프링의 탄성 한계 내에 만 적용됩니다. 이 한계를 넘어서, 스프링은 영구적으로 변형되며 관계는 더 이상 선형이되지 않습니다.
* Hooke의 법칙은 이상화입니다. 실제 스프링은 특히 큰 변위에서 비선형 동작을 나타냅니다.
응용 프로그램 :
Hooke의 법칙에는 다음을 포함하여 물리 및 공학에 수많은 응용이 있습니다.
* 탄성 재료의 거동 이해
* 스프링 및 기타 탄성 성분 설계
* 물체의 진동 모델링
* 간단한 고조파 발진기의 움직임 분석
본질적으로 Hooke의 법칙은 탄성 재료가 힘에 어떻게 반응하는지에 대한 근본적인 이해를 제공하고 우리가 그들의 행동을 예측하는 데 도움이됩니다.
