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バネを圧縮または伸ばすと、バネは平衡位置に戻ろうとする力と反対の力を発揮します。力の量はバネの特性であり、バネ定数で表されます。 k。フックの法則によれば、拡張と バツ そして力 F は：
F = -kxマイナス記号は、バネによって加えられる力が延長部と反対方向であることを示します。
力と伸びの関係は線形です。つまり、力と伸びのグラフをプロットすると、直線が得られます。原点を通過します（バツ = 0; F = 0）、およびその勾配はバネ定数に等しくなり、 k.
強制的に変換
フックの法則グラフの値を取得する最も簡単な方法は、バネをフックから吊り下げ、値がわかっている一連の重みを付けることです。ただし、重量は通常、質量単位であるグラムまたはキログラムで測定されます。ただし、それらを力の単位に変換するのは簡単です。必要なのは、質量に重力による加速度を掛けることだけです。MKSメートル法では9.8 m / sです。2 CGSシステムでは980 cm / sです2。重量がポンドで調整されている場合は、32フィート/秒を掛けます2 それらをポンドの力に変換します。
それでも直線でグラフを取得し、次の値を外挿することができます k これらの変換を行っていない場合でも、斜面から、しかしの値 k 単位が間違っており、変換を行う場合に取得する値とは異なる値になります。
2点以上のプロット
直線をプロットするには、2つのポイントのみが必要です。つまり、2つの測定を行うだけで済みます。ただし、少なくとも3つまたは4つを増やすことをお勧めします。追加の測定値は保険です。元の2つのポイントによって作成されたラインに収まらない場合は、スプリングまたは使用しているウェイトに問題がある可能性があります。
ポイントをプロットするには、スプリングをフックから垂直に吊り下げ、定規を使用してその伸びを記録します。既知の重量を自由端に取り付けて、新しい拡張子を記録します。違いは バツ。重りが及ぼす力を計算すると、最初のポイント（バツ1, F1）。重みを変更して新しい拡張子を記録することにより、さまざまなポイントをプロットします。ポイントのプロットが完了したら、すべてのポイントに最も近いポイントに線を引きます。
力の拡張グラフの勾配を測定する
一般に、2つのポイントを選択し、これら2つのポイント間の上昇と走行の比率を形成することにより、線の勾配を見つけることができます。最初に選択したポイントが（バツ1, F1）、2番目のポイントは（バツ2, F2）、線の勾配は次のとおりです。
{slope} = frac {F_2-F_1} {x_2-x_1}仮定する F2 より大きい F1.
これはバネ定数の値です。 k。フックの法則式のマイナス記号にもかかわらず、 k フックの法則グラフの勾配が正であるため、正の数です。
バネ定数には力/距離の単位があることに注意してください。 MKSシステムでは、バネ定数の単位はニュートン/メートルです。 CGSシステムでは、それらはダイン/センチメートルです。帝国システムでは、彼らは力のポンド（lbf） /足。
これでバネ定数が得られたので、バネに力を加えたときにバネがどれだけ膨張または圧縮するかを正確に予測できます。