什么是弹簧力(Spring Force)？

弹簧是一种物体，在向某一方向施力时压缩，然后在力消除后，减压或弹回其原始尺寸。弹簧力是对导致弹簧回弹的力的描述。它是材料在分子水平上的特征，在宏观上是它的三维形状。虎克定律是计算这种力的惯用公式。科学家用烧...

弹簧是一种物体，在向某一方向施力时压缩，然后在力消除后，减压或弹回其原始尺寸。弹簧力是对导致弹簧回弹的力的描述。它是材料在分子水平上的特征，在宏观上是它的三维形状。虎克定律是计算这种力的惯用公式。科学家用烧杯在表面施加恒定的压力，这可能是机械装置中弹簧所需的全部条件。汽车减震系统中的弹簧不是用来测量挠度的，而是用来吸收从车轮传递到汽车上的能量。在许多小电器或电器设备中，开关部分是由一个零件组成的一种金属剥离物，起到弹簧的作用。当施加压力时，金属条会改变形状，然后连接一组新的电触点。在其他应用中，弹簧向使用者提供比例定量反馈。当测量重量时，弹簧力被压缩的距离与重力对砝码的拉力成正比。观察到的线性响应越接近，在计量应用中，给定的材料和配置越好。超出其弹性极限的材料将不再作为弹簧响应。弹簧不被认为是一种简单的机器，因为它们不传递一段距离的力。它们需要偏转或拉伸一段距离来吸收施加在弹簧上的能量。大部分的能量都以最初的入射方向释放回来。弹簧力总是以入射角的形式施加。一些能量以热的形式损失。胡克定律指出力是等于弹簧常数乘以距离的负值只要弹簧在其弹性极限内工作，并与所施加的力成比例地响应，弹簧是虎克定律弹簧，其材料也被认为是这样的。这些材料被称为具有线弹性性质，并且具有特征弹簧常数。负号是来自入射力相反方向的合力的结果。在微电子机械系统（MEMS）的新领域中，也被称为微型机械的微型弹簧已经被制造出来。这些纳米尺度的弹簧是用类似于集成电路（IC）封装的方式蚀刻的薄膜制成的。研究人员已经证明了胡克行为，并将其用作微小的尺子或探针来检测表面变化。

发表于 2020-09-17 18:56
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分类：科学教育

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