스프링 직렬·병렬 합성 계산기

1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …로 역수가 더해져 합성 강성이 가장 무른 스프링보다도 무릅니다. 일렬로 이으면 같은 힘이 모두를 통과하고 변형이 나뉘기 때문입니다. 예를 들어 10과 40N/mm를 직렬로 이으면 8N/mm가 됩니다.

나란히 놓으면 모두 같은 변형을 겪고 힘이 나뉘기 때문입니다. F = Σkᵢ·δ이므로 k가 그대로 더해지고, 합성이 가장 단단한 스프링보다도 단단해집니다. 10과 40N/mm를 병렬로 놓으면 50N/mm입니다.

맞습니다. 저항은 직렬에서 더해지는데 스프링은 병렬에서 더해집니다. 무엇이 나뉘느냐가 반대이기 때문입니다. 직렬 회로에서는 전류가 같고 전압이 나뉘는데, 직렬 스프링에서는 힘이 같고 변형이 나뉩니다. 힘을 전류가 아니라 전압에 짝지어야 유추가 맞습니다.

직렬에서는 가장 무른 스프링입니다. 스프링에 쌓이는 에너지가 ½F²/k인데 직렬에서는 힘이 모두 같으므로 강성이 작을수록 에너지를 많이 받습니다. 반대로 병렬에서는 가장 단단한 스프링이 하중을 가장 많이 받습니다.

f = (1/2π)√(k/m)으로 합성 강성과 질량에서 나옵니다. 직렬로 이으면 무는 쪽이라 고유진동수가 내려가고, 병렬은 올라갑니다. 같은 스프링 둘을 직렬로 이으면 진동수가 √2분의 1로 내려갑니다.

진동 차단은 좋아지지만 정적 처짐이 커집니다. 겹쳐 쓰는 것은 직렬이라 합성이 무러지고 고유진동수가 내려가 차단 주파수가 낮아지지만, 같은 무게에서 더 많이 가라앉아 잘 흔들리게 됩니다. 정적 처짐과 고유진동수는 f = (1/2π)√(g/δ)로 서로를 정합니다.

이 계산이 맞지 않습니다. 병렬 계산은 하중이 합성 강성의 중심에 걸린다고 보기 때문에, 치우쳐 걸리면 기울어지며 스프링마다의 변형이 달라집니다. 스프링 자체의 질량, 좌굴, 코일이 서로 맞닿는 밀착도 다루지 않습니다.

전송되지 않습니다. 계산은 모두 브라우저 안에서 이루어지고 넣은 값은 이 기기에만 남습니다.