
【医】 spring force
bedspring; spring
【医】 spring
all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【医】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis
弹簧力(Spring Force)的汉英词典解释
1. 基本定义
弹簧力指弹簧因形变(压缩或拉伸)而产生的恢复力,其方向始终指向弹簧原长位置,属于弹性力范畴。英文对应术语为"spring force",其物理本质是材料内部原子间电磁相互作用的宏观表现。
2. 核心特性
$$
F = -k Delta x
$$
其中 ( F ) 为弹簧力,( k ) 为劲度系数(单位 N/m),( Delta x ) 为形变量,负号表示力与形变方向相反。
3. 工程应用
弹簧力广泛应用于机械缓冲(如车辆悬架)、能量存储(钟表发条)及精密测量(弹簧秤)。其设计需综合考虑材料疲劳极限、温度稳定性及载荷循环寿命。
权威参考来源:
弹簧力是物理学中描述弹簧在形变(压缩或拉伸)时产生的恢复力,其核心规律由胡克定律描述:
定义与公式
弹簧力满足胡克定律:$$ F = -kx $$
其中,$F$为弹簧力,$k$为弹簧劲度系数(单位:N/m),$x$为弹簧相对于自然长度的形变量,负号表示力的方向与形变方向相反,始终指向平衡位置。
方向特性
弹簧被压缩时,力向外推;被拉伸时,力向内拉。这种“回复原状”的特性使其成为典型的回复力,广泛应用于机械缓冲(如汽车减震器)、测量工具(如弹簧秤)等场景。
弹性限度
该公式仅在弹簧的形变未超过弹性限度时成立。若形变过大,弹簧将发生塑性形变(无法恢复原状),此时胡克定律失效。
能量关系
弹簧力是保守力,对应的弹性势能公式为:$$ E_p = frac{1}{2}kx $$
这种能量转换特性在钟表发条、弹射装置等设计中至关重要。
实际应用注意
工程中需根据需求选择不同$k$值的弹簧。例如,汽车悬挂需要较小的$k$值实现柔软减震,而机械按键需要较大的$k$值确保快速回弹。
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