NGHỆ THUẬT
LÀM ĐẸP VÀ SỨC KHỎE
THỦ CÔNG
VĂN HÓA VÀ LỊCH SỬ
GIẢI TRÍ
MÔI TRƯỜNG
THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
TƯƠNG LAI XANH
KỸ THUẬT NGƯỢC
SCHOOL PROJECTS
KHOA HỌC
THỂ THAO
CÔNG NGHỆ
THIẾT BỊ ĐEO
Hooke's Law — Stretch a Spring and Find Its Stiffness
Penny

Tạo bởi

Penny

2. tháng Bảy 2026DK
13
0
0
0
0

Hooke's Law — Stretch a Spring and Find Its Stiffness

A hands-on school project: hang known weights on a spring, measure how far it stretches with a ruler, and discover Hooke's law — the stretch is proportional to the force. A Python cell checks your readings and works out the spring's stiffness, and a closing compendium explains springs from mattresses to mechanical watches.
Cơ bản
30 minutes

Hướng dẫn

1

As the stretch, so the force

In 1660 Robert Hooke found how springs behave and hid it in an anagram, later revealed as 'ut tensio, sic vis' — as the extension, so the force. The pull needed to stretch a spring is proportional to how far it stretches. You will measure that straight-line law yourself.
2

Set up the spring

Hang a spring from a firm support with a ruler fixed vertically beside it. Note where the bottom of the unstretched spring sits — that is your zero. (A force meter, which is just a spring in a tube, works too and reads the force directly.)

Vật liệu cho bước này:

Compression Spring SetCompression Spring Set1 cái

Công cụ cần thiết:

Steel Ruler (30cm)Steel Ruler (30cm)
Force Meter (Spring Scale)Force Meter (Spring Scale)
3

Hang weights and measure the stretch

Hang a known weight on the spring and read how far the bottom has dropped on the ruler — that is the extension. Add more weight, one step at a time, recording the mass and the extension each time. Take four or five readings. Do not overload it: if you stretch a spring too far it never springs back, and Hooke's law stops working (the 'elastic limit').

Vật liệu cho bước này:

Ankle Weight Set (Adjustable, DIY)Ankle Weight Set (Adjustable, DIY)1 cái
4

Check the straight line and find k

Loading Jupyter Notebook...

Công cụ cần thiết:

Desktop ComputerDesktop Computer
CalculatorCalculator
5

Compendium: the physics of springs

What your straight line means. (1) The slope of your force-versus-stretch line IS the stiffness k, measured in newtons per metre; a stiff spring gives a steep line. (2) The energy stored in a stretched spring grows as one-half k times the stretch squared — which is why a bow or a catapult stores so much punch at full draw. (3) The law only holds up to the elastic limit; beyond it the material deforms permanently, and this is exactly how engineers test the strength of metals. (4) Springs following Hooke's law are everywhere: bathroom and kitchen scales, car and train suspensions, mattresses and trampolines, the tiny hairspring that keeps a mechanical watch ticking, and — generalised into 'Young's modulus' — the stiffness of every beam and bridge. A mass bouncing on a spring is also the textbook model of every vibration in nature.

Vật liệu

2

Công cụ yêu cầu

4

You can swap these in

Can't get one of the materials? Swap it for an equivalent — these work just as well.

Blueprint liên quan

Các blueprint này chia sẻ kiến thức — kỹ thuật, vật liệu hoặc nguyên tắc

CC0 Phạm vi công cộng

Bản thiết kế này được phát hành theo CC0. Bạn tự do sao chép, sửa đổi, phân phối và sử dụng cho bất kỳ mục đích nào mà không cần xin phép.

Hỗ trợ nhà sáng tạo bằng cách mua sản phẩm qua bản thiết kế, nơi họ nhận Hoa hồng nhà sáng tạo do nhà bán hàng đặt, hoặc tạo phiên bản mới và kết nối trong bản thiết kế riêng để chia sẻ doanh thu.

Thảo luận

(0)

Đăng nhập để tham gia thảo luận

Đang tải bình luận...