弹簧常数, SPM Physics Glossary

释义

使弹簧产生单位伸长量所需的力，是其硬度的量度；单位为牛顿每米（N m⁻¹）。

弹簧常数 k 是使弹簧产生单位伸长量所需的力，它衡量弹簧的硬度。由胡克定律可得 k = F ÷ x，所以单位为牛顿每米（N m⁻¹）。

弹簧常数大表示弹簧硬，在给定力下只伸长一点；弹簧常数小表示弹簧软。

例如，若弹簧在 6.0 N 的力下伸长 0.030 m，其弹簧常数为 k = 6.0 N ÷ 0.030 m = 200 N m⁻¹。在力–伸长量图像上，k 是直线部分的斜率。

别把弹簧常数与伸长量搞混。弹簧常数是弹簧固定的性质，单位为 N m⁻¹，而伸长量（单位为米）随所施加的力而变化。

它也不是储存的弹性势能，后者以焦耳（J）为单位。

在试卷二中，这通常用“计算弹簧常数”或“比较硬度…”来提问，常通过取力–伸长量图像的斜率来求。要带单位写出除法，使答案以 N m⁻¹ 为单位。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

常见问题

弹簧常数的国际单位是什么？

牛顿每米（N m⁻¹），因为它是力除以伸长量，k = F ÷ x。

弹簧常数大表示什么？

表示弹簧硬：需要很大的力才能拉伸，所以在给定负载下只伸长一点。

如何从图像求 k？

取力–伸长量图像直线部分的斜率；斜率就等于弹簧常数，单位为 N m⁻¹。