احسب قوة النابض أو ثابت النابض أو الإزاحة باستخدام قانون هوك F = kx. حاسبة فيزياء مجانية عبر الإنترنت.
تتيح لك حاسبة قانون هوك حساب العلاقة بين القوة وثابت النابض والإزاحة لأي نابض مثالي فورًا، باستخدام الصيغة F = kx. أدخل أي قيمتين من القيم الثلاث — ثابت النابض أو الإزاحة أو القوة — وستحل الحاسبة القيمة المفقودة، مما يتيح لك تحليل سلوك النابض لمسائل الفيزياء أو التصميم الميكانيكي أو الفضول العام.
قانون هوك، الذي صاغه العالم الإنجليزي روبرت هوك عام 1676، هو أحد المبادئ الأساسية للميكانيكا الكلاسيكية وعلم المواد. يصف كيف تستجيب النوابض — والعديد من المواد المرنة الأخرى — للقوى المطبقة: التمدد أو الانضغاط يتناسب طرديًا مع القوة المطبقة، على الأقل ضمن الحد المرن للمادة. هذه العلاقة الخطية البسيطة هي أساس كل شيء، من تعليق سيارتك إلى شد نابض الساعة الميكانيكية إلى النوابض داخل المرتبة.
هذه الحاسبة مفيدة في العديد من السياقات: يستخدمها طلاب الفيزياء لحل مسائل قوة النابض والطاقة الكامنة المرنة، ويستخدمها المهندسون لاختيار نوابض بالصلابة الصحيحة للتصاميم الميكانيكية، ويستخدمها الهواة لفهم النوابض في الأجهزة اليومية مثل الأقلام والترامبولين وأنظمة التعليق.
نابض ذو ثابت نابض قدره 250 نيوتن/م يُضغط 0.05 متر. باستخدام F = kx: F = 250 × 0.05 = 12.5 نيوتن. هذه هي القوة التي يمارسها النابض وهو يقاوم الانضغاط، دافعًا للعودة نحو طوله عند التوازن.
تمثل قيمة القوة التي تنتجها هذه الحاسبة مقدار قوة الاستعادة للنابض عند إزاحة معينة — يعاكس اتجاه القوة الفعلي دائمًا الإزاحة، ساحبًا أو دافعًا النابض للعودة نحو التوازن. عند مقارنة نتيجتك بالجدول المرجعي، تذكر أن قيم ثابت النابض تمتد عبر نطاق هائل — من النوابض اللينة في الأقلام ذات الزر (عشرات النيوتن/م) إلى نوابض تعليق السيارات الصلبة (عشرات الآلاف من النيوتن/م) — مما يعكس أغراض تصميم مختلفة تمامًا. إذا بدت القوة المحسوبة كبيرة بشكل غير معقول لإزاحة معينة، تحقق مرة أخرى من أن ثابت النابض واقعي لنوع النابض الذي تُمثله، وتأكد من أن النابض لا يزال يعمل ضمن حده المرن عند تلك الإزاحة.
أدخل أي قيمتين من ثابت النابض أو الإزاحة أو القوة، واترك الثالثة فارغة — تحل الحاسبة القيمة المفقودة باستخدام F = kx.
| النابض | ثابت النابض |
|---|---|
| نابض زر قلم الضغط | 50 N/m |
| نابض الترامبولين | 5,000 N/m |
| نابض تعليق السيارة | 25,000 N/m |
| نابض الالتواء لباب المرآب | 8,000 N/m |
| نابض لفائف المرتبة | 3,000 N/m |