胡克定律计算器（恢复力）
作者： Thierno Sadou Diallo — 方法论 • 最近核实日期： 2026/10/11
胡克定律给出弹簧恢复力的公式为 F = k × x，其中 k 为弹簧的刚度（单位：N/m），x 为其伸长量（单位：m）。刚度为 200 N/m 的弹簧被拉伸 5 厘米时，恢复力为 10 N。
说明
胡克定律描述了弹簧的弹性行为：在其弹性范围内（即发生任何永久变形之前），弹簧所产生的恢复力与其相对静止位置被拉伸或压缩的程度成正比。这个比例常数 k 称为弹簧的刚度（或弹簧常数），单位为牛顿每米（N/m）：k 越大，弹簧就越"硬"，对位移的抵抗力也越强。本计算器会先将以厘米输入的伸长量（这是常见弹簧最实用的单位）换算为米，然后再套用公式，使其与刚度所用的牛顿每米保持国际单位制的一致性。这一定律只在弹簧的弹性范围内成立：超过某一伸长量（即每个弹簧特有的弹性极限）后，这种关系就不再是线性的，弹簧可能发生永久变形。同属经典力学计算的还有我们的动能计算器。若要在不同单位之间换算伸长量，也可以查看我们的长度换算计算器。
示例：刚度为 200 N/m 的弹簧，被拉伸 5 厘米
输入数据
刚度：200 N/m。伸长量：5 厘米。
计算过程
力 = 刚度 × 伸长量 = 200 × (5 ÷ 100) = 200 × 0.05 = 10。
结果
该弹簧的恢复力为 10 N。
常见问题
刚度 k 在物理上代表什么？
刚度 k 衡量弹簧对变形的抵抗能力：刚度较高的弹簧要达到与刚度较低弹簧相同的伸长量，需要更大的力。它取决于材料、线径以及弹簧的几何结构——这是每个弹簧特有的属性，通常由制造商提供，或通过实验测量（绘制力与伸长量的关系图）得出。
这个公式适用于任意伸长量吗？
不是，它只适用于弹簧的弹性范围内，即变形仍可逆（力撤去后弹簧能恢复原状）。超过每个弹簧特有的弹性极限后，这种关系就不再是线性的，可能出现永久变形——本计算器假设输入的伸长量始终处于这一弹性范围之内。
胡克定律在压缩情况下也适用吗？
是的，同一个公式 F = k × x 既适用于弹簧被拉伸（伸长量为正）的情况，也适用于弹簧被压缩（相对静止位置缩短）的情况，只要变形仍处于弹簧的弹性范围之内。本计算器以绝对值的方式，对伸长和压缩进行相同的处理。