Vsebina
Kot je razpravljalo v Haltemeevem in Resnikovem "Osnoveh fizike", zakon Hookeja navaja, da formula, ki se nanaša na silo, ki jo vzmet vzbuja, v odvisnosti od njenega premika od ravnotežne dolžine, sila F = -kx. x tukaj je merilo premika prostega konca vzmeti iz njegovega neobremenjenega, neobremenjenega položaja. k je konstanta proporcionalnosti, imenovana "togost", in je značilna za vsako vzmet. Znak minus je spredaj, ker je sila, ki jo deluje vzmet, sila, ki se vrača, kar pomeni, da nasprotuje smeri premika x, da bi vzmet vrnila vzmet v svoje neobremenjeno mesto. Vzmetna enačba ponavadi velja za premik x v obe smeri - tako raztezanje kot stiskanje premik - čeprav so lahko izjeme. Če ne poznate k za določeno vzmet, jo lahko umerite s pomočjo teže znane mase.
Določite položaj prostega konca vzmeti, če visi ohlapno - njegov drugi konec pritrjen na nekaj trdnega, kot je stena.
Odločite se za premik x iz ravnotežnega položaja, ki ga želite poznati vzmetni sili, merite ga v metrih.
Pomnožite x s -k, da bi našli silo, ki jo vzmet sproži, da bi se poskusil vrniti v ravnotežni položaj. Če je x v metrih in je k v kilogramih na kvadrat sekunde, potem je sila F v Newtonih, enota SI za silo.
Če ne poznate k, nadaljujte z naslednjim korakom, da ga določite.
Poiščite konstanto sorazmernosti pomladi k tako, da ob prosti konici vzmeti obesite težo znane mase m, po možnosti v kilogramih. Iz dobljenega premika lahko določite k po razmerju k = -mg / x, kjer je g konstanta gravitacijskega pospeška 9,80m / s ^ 2, kjer karet ^ označuje eksponentacijo.
Na primer, če vzmet premika x = 5 centimetrov pod obremenitvijo 5 kilogramov, potem je k = - 5kg x 9,80 m / s ^ 2 / (-0,05 m) = 980 kg / s ^ 2. Potem lahko nato rešite njeno obnovitveno silo F, ko je premik x recimo 10 cm, kot sledi F = (-980 kg / s ^ 2) (0,10 m) = -9,8 Newtonov.