Softonic

เครื่องคำนวณสูตรค่าคงที่สปริง

ขั้นตอน 1 / 3 ค่าคงที่ของสปริง (k)
ถัดไป

สูตรค่าคงที่สปริงคือ k = F / x คือแรงที่กระทำต่อสปริงหารด้วยระยะที่สปริงยืดหรือหดออกไป ใส่สองค่าด้านล่าง เครื่องคำนวณจะคืนค่า k เป็นนิวตันต่อเมตร (N/m) พร้อมพลังงานยืดหยุ่นที่เก็บอยู่ในสปริง

วิธีใช้ k = F / x

  1. 1

    ใส่แรง

    ใส่แรงเป็นนิวตัน (N) ใช้เฉพาะขนาดของแรงเป็นจำนวนบวก

  2. 2

    ใส่ระยะการเคลื่อนที่

    ใส่การเปลี่ยนแปลงจากความยาวอิสระเป็นเมตร (m) การยืด 3 cm เท่ากับ 0.03

  3. 3

    อ่านค่า k

    หน้าผลลัพธ์แสดง k เป็น N/m และพลังงานศักย์ยืดหยุ่นเป็นจูล

สูตรและความหมายของแต่ละสัญลักษณ์

กฎของฮุกเชื่อมโยงแรงที่กระทำกับสปริงเข้ากับระยะการเคลื่อนที่:

F = k × x

เมื่อแก้หาค่าคงที่สปริงจะได้:

k = F ÷ x

  • k คือค่าคงที่สปริง มีหน่วยเป็น N/m ค่า k ยิ่งมาก สปริงยิ่งแข็ง
  • F คือแรงที่กระทำตามแนวแกนของสปริง มีหน่วยเป็นนิวตัน
  • x คือระยะการเคลื่อนที่จากความยาวอิสระ (ความยาวตอนพัก) มีหน่วยเป็นเมตร เป็นการเปลี่ยนแปลงของความยาว ไม่ใช่ความยาวรวม

เครื่องคำนวณยังรายงานพลังงานที่เก็บไว้ U = ½ × k × x² เนื่องจาก k = F / x จึงเท่ากับ ½ × F × x

ตัวอย่างการคำนวณ

ดึงสปริงด้วยแรง 15 N แล้วยืดออก 3 cm แปลงระยะการยืดก่อน: 3 cm = 0.03 m

k = 15 ÷ 0.03 = 500 N/m

พลังงานที่เก็บไว้คือ:

U = ½ × 500 × 0.03² = 0.225 J

ใส่ 15 และ 0.03 ในเครื่องคำนวณเพื่อให้ได้ตัวเลขทั้งสองนี้

การจัดรูปสูตรใหม่

เครื่องคำนวณนี้หาค่า k หากคุณรู้ค่า k แล้วและต้องการค่าอื่น ให้จัดรูปสูตรด้วยมือ:

สิ่งที่ต้องการ สูตร ตัวอย่าง (k = 500 N/m)
ค่าคงที่สปริง k = F / x แรง 15 N และ 0.03 m ได้ 500 N/m
แรง F = k × x 500 × 0.05 = 25 N
ระยะการเคลื่อนที่ x = F / k 40 ÷ 500 = 0.08 m

คุณยังใช้เครื่องคำนวณเพื่อตรวจสอบได้: ใส่แรงและระยะที่คุณคำนวณไว้ ค่า k ควรกลับมาเป็นค่าที่คุณเริ่มต้นด้วย

เมื่อสูตรไม่ใช้ได้

สูตรนี้สมมติว่าสปริงอยู่ในช่วงยืดหยุ่นเชิงเส้น หากดึงสปริงเกินขีดจำกัดยืดหยุ่น สปริงจะเสียรูปถาวร และ F / x จะไม่คงที่อีกต่อไป ค่าที่ใส่ทั้งสองต้องมากกว่าศูนย์ ดังนั้นเครื่องคำนวณจะไม่คืนค่าเมื่อใส่ศูนย์หรือค่าลบ

ตรวจสอบว่าผลลัพธ์สมเหตุสมผลหรือไม่

หลังคำนวณ k ให้ตรวจสอบว่าตัวเลขสมเหตุสมผลหรือไม่ สปริงเบาที่ใช้ในกลไกขนาดเล็กมักอยู่ในช่วงสิบถึงหลายร้อย N/m ส่วนสปริงระบบกันสะเทือนที่หนักมักอยู่ในหลักพันถึงหลายหมื่น หากคำตอบผิดมาก สาเหตุที่พบบ่อยคือหน่วยผิด เช่น ใช้เซนติเมตรสำหรับ x หรือใช้ความยาวเต็มของสปริงแทนการเปลี่ยนแปลงของความยาว

คำถามที่พบบ่อย

k = F / x โดย F คือแรงที่กระทำเป็นนิวตัน และ x คือระยะการเคลื่อนที่จากความยาวอิสระเป็นเมตร ผลลัพธ์มีหน่วยเป็น N/m

คือการเปลี่ยนแปลงของความยาว หากสปริงยาว 20 cm ตอนพัก แล้วดึงให้ยาว 25 cm แสดงว่า x เท่ากับ 5 cm หรือ 0.05 m

เครื่องหมายลบบอกว่าแรงคืนตัวของสปริงมีทิศตรงข้ามกับระยะการเคลื่อนที่ สำหรับการหาขนาดของ k เราใช้ค่าขนาด ดังนั้นเครื่องคำนวณจึงรับค่าบวก

เครื่องคำนวณหาค่า k และพลังงานที่เก็บไว้ เมื่อทราบ k แล้วให้ใช้ F = k × x หรือ x = F / k ด้วยตนเอง

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง

เครื่องคำนวณการทดสอบ T (T-Test Calculator)

นำตัวอย่างสองชุดมาวางซ้อนกัน แล้วดำเนินการทดสอบ t-test แบบรวมสองตัวอย่าง แบบเวลช์ (Welch) หรือแบบคู่ (paired t-test) โดยจะให้ค่าเฉลี่ย ค่าความแปรปรวน ค่าสถิติ t องศาอิสระ และค่า p-value แบบสองขั้ว

เครื่องคำนวณบวกและลบเวลา

บวกหรือลบช่วงเวลาสองช่วงในรูปแบบ H:MM:SS แล้วรับผลลัพธ์ทั้งแบบช่วงเวลาและแบบชั่วโมงทศนิยมที่เทียบเท่ากัน

เครื่องคำนวณอัตราส่วนกำลังอัด

คำนวณอัตราส่วนกำลังอัดสถิตของเครื่องยนต์จากขนาดกระบอกสูบ ช่วงชัก ปริมาตรห้องเผาไหม้เป็นซีซี ประเก็นฝาสูบ ระยะลูกสูบจากหน้าเสื้อสูบ และโดมหรือหลุมบนหัวลูกสูบ เป็นนิ้วหรือมิลลิเมตร

ตัวแปลง kW เป็นแอมป์

แปลงกิโลวัตต์เป็นแอมป์สำหรับวงจร DC เฟสเดียว และสามเฟส รวมแรงดันจ่ายและตัวประกอบกำลังเพื่อการกำหนดขนาดทางไฟฟ้าที่แม่นยำ

เครื่องคำนวณเลขยกกำลัง

คำนวณฐานยกด้วยเลขชี้กำลังที่เป็นจำนวนเต็ม ทศนิยม จำนวนลบ หรือเศษส่วน ความแม่นยำเต็มและสัญกรณ์วิทยาศาสตร์สำหรับผลลัพธ์ที่ใหญ่หรือเล็กมาก

เครื่องคำนวณ ANOVA

ทำ one-way ANOVA กับสองกลุ่มขึ้นไปเพื่อทดสอบว่าค่าเฉลี่ยต่างกันอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่ พร้อมรายงาน F-statistic องศาอิสระ ค่าเฉลี่ยกำลังสอง และผลรวมกำลังสอง

เครื่องมือนี้มีให้บริการในภาษาอื่น

คู่มือและกรณีการใช้งาน