훅의 법칙

F = kx로 스프링의 힘, 스프링 상수, 변위를 계산합니다. 보이는 공식과 단계별 풀이를 제공합니다.

핵심 공식

F = kx; U = ½kx²

훅의 법칙(F = kx)은 어떻게 사용하나요?

훅의 법칙은 F = k x입니다. 스프링의 힘은 자연 길이에서 벗어난 변위에 비례합니다. 변형하면 k = F/x 또는 x = F/k입니다.

이 도구 정보

F = kx로 스프링의 힘, 스프링 상수, 변위를 계산합니다. 이 페이지는 공식, 단위, 단계별 풀이를 보여 주어 각 값을 확인할 수 있습니다.

이 계산기 사용법

  1. 풀고자 하는 변수를 선택하고 이미 알고 있는 값을 확인하세요.
  2. 계산하기 전에 모든 입력값을 일관된 단위로 입력하세요.
  3. 결과를 입력값의 크기와 비교해 물리적으로 타당한지 확인하세요.
  4. 단계별 풀이를 보고 공식이 어떻게 변형되고 계산되었는지 확인하세요.

자주 묻는 질문

훅의 법칙 공식은 무엇인가요?

F = k x이며, F는 힘(N), k는 스프링 상수(N/m), x는 변위(m)입니다.

스프링 상수 k는 무엇을 의미하나요?

스프링의 뻣뻣함, 즉 늘어난 길이 1 m당 필요한 힘을 나타냅니다. k가 클수록 스프링이 더 뻣뻣합니다.

훅의 법칙은 항상 성립하나요?

탄성 한계 안에서만 성립합니다. 너무 많이 늘어나면 관계가 비선형이 되거나 영구적으로 변형됩니다.

스프링의 위치 에너지는 어떻게 구하나요?

U = ½ k x²입니다. F = kx에서 직접 유도한 경우가 아니라면 ½ F x가 아닙니다.

x는 전체 길이인가요, 변화한 길이인가요?

x는 자연 길이에서 변한 양(늘어난 길이 또는 압축된 길이)이며, 스프링의 전체 길이가 아닙니다.

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