Калькулятор закона Гука (восстанавливающая сила)
Автор: Thierno Sadou Diallo — методологии • Последняя проверка: 11.10.2026
Закон Гука даёт восстанавливающую силу пружины по формуле F = k × x, где k — жёсткость пружины (в Н/м), а x — её удлинение (в м). Для пружины жёсткостью 200 Н/м, растянутой на 5 см, восстанавливающая сила составляет 10 Н.
Объяснение
Закон Гука описывает упругое поведение пружины: в пределах её упругости (до любой остаточной деформации) восстанавливающая сила, которую она создаёт, прямо пропорциональна тому, насколько она растянута или сжата относительно положения покоя. Коэффициент пропорциональности, k, называется жёсткостью (или коэффициентом упругости) пружины и выражается в ньютонах на метр (Н/м): чем выше k, тем "жёстче" пружина и тем больше она сопротивляется перемещению. Этот калькулятор переводит введённое удлинение в сантиметрах (наиболее удобная единица для обычной пружины) в метры перед применением формулы — единицу СИ, согласующуюся с ньютоном на метр жёсткости. Этот закон действует только в пределах упругости пружины: после определённого удлинения (предела упругости, специфичного для каждой пружины) зависимость перестаёт быть линейной, и пружина может деформироваться остаточно. Та же область расчётов классической механики включает наш калькулятор кинетической энергии. Чтобы перевести удлинение между разными единицами, посмотрите также наш калькулятор перевода длины.
Пример: пружина жёсткостью 200 Н/м, растянутая на 5 см
Исходные данные
Жёсткость: 200 Н/м. Удлинение: 5 см.
Расчёт
Сила = жёсткость × удлинение = 200 × (5 ÷ 100) = 200 × 0,05 = 10.
Результат
Восстанавливающая сила этой пружины составляет 10 Н.
Часто задаваемые вопросы
Что физически представляет собой жёсткость k?
Жёсткость k измеряет сопротивление пружины деформации: пружина с высокой жёсткостью требует большей силы для достижения того же удлинения, что и пружина с меньшей жёсткостью. Она зависит от материала, диаметра проволоки и геометрии пружины — это характеристика, специфичная для каждой пружины, обычно предоставляемая производителем или измеряемая экспериментально (путём построения графика силы в зависимости от удлинения).
Применима ли эта формула к любому удлинению?
Нет, только в пределах упругости пружины, где деформация остаётся обратимой (пружина возвращается к первоначальной форме после снятия силы). После предела упругости, специфичного для каждой пружины, зависимость перестаёт быть линейной, и может возникнуть остаточная деформация — этот калькулятор предполагает, что введённое удлинение остаётся в этих упругих пределах.
Работает ли закон Гука также при сжатии?
Да, та же формула F = k × x применяется независимо от того, растянута пружина (положительное удлинение) или сжата (укорочение относительно положения покоя), при условии, что деформация остаётся в пределах упругости пружины. Этот калькулятор обрабатывает удлинение и сжатие одинаково, по абсолютному значению.