훅의 법칙 계산기

용수철이 얼마나 뻣뻣한지를 나타내는 값으로 단위는 N/m입니다. 상수가 100 N/m이면 1m 늘이는 데 100N의 힘이 든다는 뜻입니다. 값이 클수록 뻣뻣해서 잘 늘어나지 않습니다.

나란히 이으면(병렬) 힘을 나눠 받으므로 전체가 더 뻣뻣해져 상수를 더합니다. 길게 이으면(직렬) 각 용수철이 같은 힘을 받아 각각 늘어나므로 전체가 더 많이 늘어나 물러집니다. 저항은 직렬이 커지고 병렬이 작아지는 반대 관계라 헷갈리기 쉽습니다.

아닙니다. 네 배입니다. 힘이 두 배면 늘어난 길이도 두 배가 되는데, 에너지는 ½kx²이라 길이의 제곱에 비례하기 때문입니다. 활시위를 조금 더 당길 때 힘이 훨씬 많이 드는 것처럼 느껴지는 이유이기도 합니다.

T = 2π√(m/k)에 진폭이 들어 있지 않기 때문입니다. 크게 당겨 놓으면 더 멀리 가야 하지만 그만큼 더 빨리 움직여서 왕복 시간이 같아집니다. 질량이 네 배가 되면 주기는 두 배가 되고, 용수철이 뻣뻣할수록 빨리 흔들립니다.

탄성 한계 안에서만 맞습니다. 그보다 세게 당기면 용수철이 늘어난 채 돌아오지 않고(소성 변형) F = kx도 성립하지 않습니다. 실험할 때 결과가 직선에서 벗어나기 시작하는 지점이 그 한계입니다.