Hookesches Gesetz
Finden Sie angewendete Federkraft, Verlängerung oder Federkonstante im elastischen Bereich. Distinguish angewendete und wiederherstellbare Kräfte und berechnen gespeicherte elastische Energie.
IHRE BERECHNUNG
Ergebnis
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Rechenschritte
Gehen Sie die Schritte einzeln durch oder zeigen Sie die gesamte Berechnung an. Die Schritte verwenden Ihre aktuellen Eingaben.
Berechnungsmethode
Im statischen Gleichgewicht ist die angewandte Kraft gleichskx und die wiederhergestellte Kraft –kx. Richten Sie die lineare Gleichung um, um das ausgewählte Unbekannte zu lösen. Integrieren Sie die zunehmende Kraft aus der Nullverlängerung, um gespeicherte Energie zu erhalten.
Applied F=kx; restoring F=−kx; elastic energy U=kx²/2
Rechenbeispiel
Eine Feder mitk=200N/m gestreckt5cm benötigt10N angewendete Kraft, übt−10N Wiederherstellungskraft und Speicher aus0.25J.
Annahmen und Hinweise zu den Eingaben
Verwenden Sie die signierte Verlängerung von der ungedehnten Länge: positiv für Dehnung und negativ für die Kompression. Die Federkonstante muss positiv sein. Inferringk benötigt ungleich Null Verlängerung und Kraft des gleichen Zeichens. Bekannte Erweiterung ist auf ±1e6m begrenzt. Das Modell gilt nur innerhalb des linearen elastischen Bereichs der Feder; keine Ausbeutegrenze ist abgeleitet. Entered Basis-Einheit Größen sind auf1e12 begrenzt, es sei denn, eine engere Grenze angegeben wird. Ergebnisse verwenden Gleitkomma-Arithmetik. Dies sind ideal-Modell Schätzungen, nicht Ausrüstung Last Bewertungen.
Quellen: OpenStax Hooke-Gesetz
Definitionen der Einheiten
Die Einheitenauswahl ist unabhängig von der Sprache. Jeder Selektor enthält nur Einheiten für seine physikalische Größe. Berechnungen verwenden definierte Basiseinheiten intern.
Wählen Sie aus 23 Längendefinitionen, einschließlich explizit markierter regionaler Maßnahmen. Flächenkonversionen quadrieren den Längenfaktor; geometrische Volumen würfeln ihn.
Regionale Maßnahmen sind nicht austauschbar, nur weil ihre Namen ähnlich aussehen. Dies ist eine dokumentierte Auswahl, nicht ein Anspruch auf jede historische Einheit.
NIST-Messtabellen · Japanische traditionelle Einheiten · Unterscheidungen zwischen Festland China und Hongkong
Hinweise zum Rechner
Kann ich eigene Werte eingeben?
Ja. Ersetzen Sie die Beispielwerte durch Ihre eigenen Eingaben. Ergebnis, Rechenschritte, Tabellen und gegebenenfalls Diagramme werden entsprechend aktualisiert. Bei leeren oder ungültigen Eingaben wird das Ergebnis gelöscht. Fehlende Angaben werden niemals unbemerkt durch Beispielwerte ersetzt.
Sind die Ergebnisse exakt?
Die Ergebnisse beruhen auf Gleitkommaarithmetik und werden für die Anzeige gerundet. Beachten Sie die Formel, die Annahmen und die gegebenenfalls angegebene Datengenauigkeit.
Werden meine Eingaben hochgeladen?
Die Berechnung erfolgt in Ihrem Browser. Ein Benutzerkonto, Datei-Uploads oder ein externer KI-Dienst sind nicht erforderlich. Beim Neuladen der Seite werden die Eingaben zurückgesetzt.
Verwenden Sie ein bekanntes x,y-Paar, um die Konstante des direkten oder umgekehrten Verhältnisses zu finden, ein anderes y zu berechnen und eine Werttabelle mit dem Graphen zu vergleichen.
Lösen Sie zwei Kräfte in ein Ergebnis, oder überprüfen Sie, ob ein Block in Ruhe auf einer Steigung bleiben kann. Inspect Komponenten, Reibungsgrenzen und Beschleunigung nach dem Abrutschen beginnt.
Finden Sie translationale kinetische Energie, Masse oder Geschwindigkeit aus den beiden anderen Werten. Wählen Sie explizite Einheiten, vergleichen Sie Energieäquivalente und sehen, wie Energie mit Geschwindigkeit verändert.
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