Calculadora de resorte
Un resorte de 80 N/m estirado 0,05 m tira hacia atrás con una fuerza de −4 N; el signo menos indica que apunta hacia el reposo. Escriba la constante y el desplazamiento con su signo y obtenga la fuerza restauradora en newtons. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Constante del resorte
- 80
- Desplazamiento
- 0,05
- Fuerza
- -4 N
- Fuerza restauradora
- -4
- Magnitud
- 4
Un resorte ideal recupera el equilibrio con una fuerza proporcional a cuánto se ha alejado el extremo libre de la longitud no deformada. Esta calculadora de resorte expresa ese enunciado como F igual a menos k por x: usted envía una constante elástica no negativa en newtons por metro y un desplazamiento con signo respecto del equilibrio en metros, y el solver devuelve la fuerza restauradora en newtons, con el signo menos de los libros, de modo que un alargamiento positivo produce una fuerza negativa a lo largo del eje elegido. La compresión —un desplazamiento negativo— produce una fuerza restauradora positiva que intenta expandir la espira. La rigidez nula se admite y produce fuerza nula. Campos ausentes, cadenas vacías, NaN, Infinity y texto no numérico también fallan y no se facturan.
Qué es realmente la fuerza restauradora de un resorte ideal
Un resorte ideal es un elemento elástico lineal cuya fuerza restauradora depende solo de cuán lejos se halla el extremo libre de la longitud no deformada y sin carga. Esa longitud sin carga es la posición de equilibrio: la espira no está ni estirada ni comprimida, así que la fuerza elástica neta es cero. Desplace el extremo una distancia con signo x a lo largo de un eje elegido —positiva para extensión, negativa para compresión— y el resorte responde con una fuerza que siempre apunta de vuelta al equilibrio.
La ley de Hooke escribe esa fuerza restauradora como F igual a menos k por x. La constante elástica k es la rigidez en newtons por metro: un k mayor significa una espira más rígida y una fuerza mayor para el mismo desplazamiento. El signo menos no es adorno.
Si x es positivo, F es negativo, de modo que la fuerza tira de la masa hacia cero. Si x es negativo, F es positivo, de modo que la fuerza empuja la masa hacia cero. Esta calculadora devuelve la fuerza restauradora con signo en newtons cuando k está en newtons por metro y x en metros.
No modela amortiguamiento, masa, gravedad ni una espira no lineal; eso corresponde a otras herramientas. Tampoco convierte libras por pulgada ni milímetros: convierta primero al SI para que el resultado en newtons sea honesto.
Dónde resulta útil una calculadora de fuerza restauradora de resorte
Las aulas y las plataformas de tutoría usan una calculadora de resorte para que el alumnado compruebe la fuerza restauradora con signo sin omitir el menos a mano, sobre todo en problemas de compresión donde x ya es negativo. Los generadores de examen necesitan un oráculo determinista que rechace una constante elástica negativa en lugar de colar una fuerza falsa en un libro de notas.
Los cuadernos de laboratorio que registran una rigidez medida y una extensión medida pueden convertir esas dos cifras en una fuerza en newtons antes de trazar una celda de carga. La validación fallida no consume saldo. Mantenga las peticiones pequeñas, fije la fuerza redondeada en las pruebas y obtendrá newtons reproducibles para deberes, plugins LMS y workers de borde sin montar un motor de mecánica propio.
Si en cambio necesita despejar k o x dada una fuerza, o quiere la forma de aula sin signo F igual a k x, use un solver dedicado de la ley de Hooke en lugar de esta página de fuerza restauradora.
Qué puede hacer con ella
De la rigidez de laboratorio a la carga
Convierta una constante elástica medida y una extensión o compresión medida en una fuerza con signo en newtons antes de compararla con la lectura de una celda de carga.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si la constante elástica es negativa?
La rigidez de un resorte ideal no puede ser negativa. La rigidez nula se admite y produce fuerza nula. La entrada inválida no se factura.
¿Qué unidades usa la calculadora?
SI: constante elástica en newtons por metro, desplazamiento en metros, fuerza en newtons (unidad N). Convierta primero libras por pulgada o milímetros; este extremo no convierte unidades.
¿Cómo obtengo solo el tamaño de la fuerza del resorte?
Fíjese en la magnitud que acompaña al resultado: es la constante por el desplazamiento sin signo. En el ejemplo, la fuerza es de −4 N y su magnitud de 4 N, la cifra que piden casi todos los ejercicios.
¿Qué pasa si el resorte se comprime en lugar de estirarse?
Escriba el desplazamiento como número negativo. La fuerza restauradora sale entonces positiva, porque la espira empuja hacia fuera para volver a su longitud sin carga.
¿La calculadora de resorte tiene en cuenta la masa, la amortiguación o la gravedad?
No. Modela solo un resorte lineal ideal, sin masa, amortiguación, gravedad ni espiras no lineales. Tampoco convierte libras por pulgada ni milímetros: páselos antes a newtons por metro y a metros.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/spring \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"spring_constant":80,"displacement":0.05}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/spring", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"spring_constant": 80,
"displacement": 0.05
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/spring",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"spring_constant": 80,
"displacement": 0.05
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/spring", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"spring_constant":80,"displacement":0.05}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"spring_constant":80,"displacement":0.05}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/spring", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"spring_constant": 80,
"displacement": 0.05
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.spring",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Límites
max_abs | 1000000000000 |
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Una constante elástica negativa se rechaza con invalid_input porque la rigidez no puede ser negativa en un resorte de Hooke ideal.
Qué es realmente la fuerza restauradora de un resorte ideal
La magnitud es simplemente k por el valor absoluto de x, razón por la cual los problemas de aula que solo piden cuántos newtons a menudo omiten el signo; pero cualquier diagrama de cuerpo libre, ecuación de oscilador o API con signo debe conservarlo.
Contrato de entrada, forma de la respuesta y errores
Las magnitudes por encima de un billón se rechazan para que un exponente mal tecleado no reviente un gráfico posterior. La regla de producto de que una constante elástica negativa es inválida se aplica en el propio solver: k menor que cero falla con un mensaje de que la rigidez de un resorte ideal no puede ser negativa. La rigidez nula se admite y produce una fuerza restauradora nula. El desplazamiento nulo es el equilibrio y también produce fuerza nula. Envíe por POST un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: spring_constant, la rigidez k en newtons por metro, y displacement, la distancia con signo x desde el equilibrio en metros. Cada campo puede llegar como número JSON o como cadena numérica. Los alias k y stiffness se asignan a spring_constant; los alias x, extension y delta_x se asignan a displacement. Valores ausentes, cadenas vacías, NaN, Infinity, objetos, arrays y texto no numérico fallan con invalid_input nombrando el campo, y esos fallos no se facturan. En caso de éxito el cuerpo ecoa spring_constant y displacement, devuelve force como la fuerza restauradora con signo en newtons, la repite como restoring_force para mostrarla, informa magnitude como el valor absoluto, reitera la identidad en formula como F igual a menos k x, fija unit en N y method en ideal_spring para que los clientes distingan esta página de un solver de magnitud F-equals-kx. Ejemplo: spring_constant 80 y displacement 0.05 produce force -4 newtons, porque menos 80 por 0.05 es -4. Ejemplo: spring_constant 400 y displacement -0.025 produce force +10 newtons.
Dónde resulta útil una calculadora de fuerza restauradora de resorte
Los croquis de movimiento armónico simple parten de F igual a menos k x para escribir m por x-dos-puntos más k x igual a cero; llamar a una API parse diminuta evita arrastrar un paquete completo de dinámica por un producto de dos números. Como la implementación es parse pura de nivel A, cada llamada exitosa cuesta el precio base publicado $0.002 sin tokens de modelo y sin red de salida.
Casos de integración
Comprobaciones de aula y deberes
Permita que el alumnado envíe k y un desplazamiento con signo y verifique la fuerza restauradora F = -kx en newtons, incluida la compresión (x negativo) y el caso de equilibrio de fuerza nula.
Oscilador y croquis de cuerpo libre
Siembre F = -kx en un diagrama masa-resorte o en un montaje de movimiento armónico simple sin voltear a mano el signo restaurador.
Preguntas técnicas
¿Cómo calcula la fuerza restauradora esta calculadora de resorte?
Envíe una constante elástica k no negativa en N/m (campo spring_constant, alias k, stiffness) y un desplazamiento x con signo desde el equilibrio en metros (campo displacement, alias x, extension, delta_x). La API devuelve F = -k x en newtons, más la magnitud y la cadena de la fórmula.
¿Por qué hay un signo menos en F = -kx?
La fuerza es restauradora: siempre apunta hacia el equilibrio. Una extensión positiva (x > 0) produce una fuerza negativa; un desplazamiento negativo (compresión) produce una fuerza positiva. La magnitud es k |x|; el signo es obligatorio en un diagrama de cuerpo libre.
¿Cuánto cuesta la calculadora de resorte?
La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo prepago KIT a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.