フックの法則計算機
ばね定数10 N/mのばねを2 m伸ばすと、力は20 Nです。力・ばね定数・変位のうち2つを入れれば、理想的な1本のばねについてフックの法則F = kxで残りの値が分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- ばね定数 k
- 10
- 平衡位置からの変位 x
- 2
- 力
- 20
- 解いた量
- force
フックの法則は、伸ばしたり縮めたりしたばねから、確認できる数値へたどり着く最短の道筋です。力はばね定数に変位を掛けたものに等しくなります。宿題を確認する学生、解答集を作る教師、治具用のばねを選定する研究室のチーム、弾性定数を検算するゲーム開発者など、誰もが同じ3つの量——力・ばね定数・変位——を、毎回教科書を開き直すことなく必要としています。
F = kx の意味と、送信が必要な2つの量
初等力学では、理想的な線形ばねはフックの法則に従います。F は k に x を掛けたものに等しいという大きさの関係で、F は選んだ軸に沿ったばね力、k は正のばね定数（剛性）、x は伸び縮みのない平衡の長さからの変位です。この恒等式は、授業の問題集、力センサーの実験室での校正、そして数え切れない工学的な見積もりの骨格となっています。
既知の k が与えられた伸びでどれだけの力を生むか、目標荷重を生む伸びはどれくらいか、測定された力と変位の組からどんな剛性が導かれるか、といった問いです。検索意図は、フックの法則計算機、ばね力計算機、F=kx 計算機、力と変位からばね定数、力とばね定数から変位、といった語句に集まります。
人々が求めているのは、ワークシートと照合したり、シミュレーションに埋め込んだり、より大きなパイプラインに流し込んだりできる数値の答えであり、公式の存在を思い出させるだけのものではありません。単位は、お選びになった力と長さの基準に一貫します。ニュートンとメートル、メートル毎ニュートン、あるいはお好みの任意の整合的な組み合わせです。
この計算機が入力を検証し F = kx を適用する仕組み
有限の数値に解釈できる数値文字列は受け付けられるため、フォームや CSV 形式のパイプラインは追加の変換なしで値を渡せます。ばね定数は、ご自身で指定する場合も、ソルバーが力を変位で割って計算する場合も、厳密に正でなければなりません。入力でのばね定数ゼロも拒否され、除算や自明な剛性が紛れ込むことはありません。
ばね定数が未知数の場合、ゼロ除算を避けるため変位はゼロ以外でなければなりません。検証後、欠けている量は、力＝ばね定数×変位、変位＝力÷ばね定数、ばね定数＝力÷変位として計算されます。符号付きの力と変位は許容されます。
負の値は F = kx の形で軸の向きを反転させます。ダンパー、複数ばねのネットワーク、単位変換はなく、既知の2つの量からの理想的な一次元フックの法則です。
実用的な使い方、制限、料金、提供チャネル
宿題の採点中、実験でのばねの伸びの系列の確認中、ゲーム物理の剛性の検算中、あるいは設計荷重に対してばねがどれだけ動く必要があるかの選定中に、フックの法則をすぐ確認したい場合はブラウザツールをご利用ください。単位は一貫してお選びください。力がニュートンで変位がメートルなら、ばね定数はメートル毎ニュートンになります。
言語モデル、外部の物理サービス、乱数は一切ないため、継続的インテグレーションのチェックや再現可能な教材に固定しても安全です。
活用例
物理テスト向けの決定的なフィクスチャ
単体テストや対話型のばねデモを用意するパイプラインは、各言語でフックの法則を再実装する代わりに、純粋な F=kx のオラクルを呼び出せます。
設計やゲーム物理でのばねの検算
既知の k と x に対するばね力を、完全な力学や FEA のスタックを立ち上げずに、構造化された数値ですばやく得られます。
よくある質問
フックの法則でばね力はどう計算しますか？
応答には k に x を掛けた force、完全な3つ組、force に設定された solved が含まれます。
ばね定数が負の場合はどうなりますか？
k をご自身で指定する場合も、ソルバーが力と変位から負の剛性を計算する場合も、負のばね定数は許可されません。
フックの法則計算機は無料ですか？
ブラウザツールはお使いのデバイス上で無料で動作します。検証失敗は課金されません。
力ではなくばね定数や変位を求められますか？
はい。3つのうち2つの値を入れると、残りの1つが計算されます。ばね定数は力を変位で割り、変位は力をばね定数で割って求めます。ばね定数を求めるとき、変位はゼロにできません。
力や変位にマイナスの値を入れてもよいですか？
はい、どちらも符号付きで入力できます。軸に沿って縮めた場合のようにマイナスの変位を入れると、同じ向きのマイナスの力になります。正である必要があるのはばね定数だけです。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/hookes-law \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force":20,"F":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/hookes-law", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"force": 20,
"F": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/hookes-law",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"force": 20,
"F": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/hookes-law", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"force":20,"F":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force":20,"F":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/hookes-law", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"force": 20,
"F": 1
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.hookes_law",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
この機能は、3つの量のうちちょうど2つを有限の数値として受け付け、負のばね定数や不正な入力を明確な invalid_input エラーで拒否し、どのフィールドが解かれたかを含む完全な F = kx の3つ組を構造化 JSON として返します。
F = kx の意味と、送信が必要な2つの量
force、spring_constant、displacement、solved、formula、method を JSON として返すことで、結果をメモに貼り付けたり、自動テストで差分を取ったり、算術を再実装せずに言語間で再利用したりしやすくなります。
この計算機が入力を検証し F = kx を適用する仕組み
force、spring_constant、displacement のうちちょうど2つを含む JSON ボディをお送りください。指定された各フィールドは有限である必要があります。3つすべてが欠けている、1つだけ、3つすべて同時、空文字列、数値でないテキスト、NaN、Infinity は、結果が返される前にすべて直ちに invalid_input で失敗し、検証失敗は課金されません。負のばね定数は、物理的な線形剛性は負になり得ないという製品の契約に従い、常に invalid_input として拒否されます。結果は安定した小数精度に丸められ、同じ入力は JavaScript エンジン間で常に同じ JSON を生成します。無料のブラウザツールと API 経路は同じ純粋関数で動作します。
実用的な使い方、制限、料金、提供チャネル
スクリプト、学習プラットフォーム、シミュレーション補助、ノートブックが、単一の契約の下で多数の力・ばね・変位の組に安定した JSON を必要とする場合は API をご利用ください。成功した各リクエストは $0.002 の課金対象1件となり、検証失敗は残高を消費しません。結果は完全に決定的で、同じ2つの入力は常に同じ3つ組と同じ solved フィールドラベルを生成します。
連携の活用例
宿題や実験でのフックの法則の演習
学生や採点者が、与えられた組に対して力・ばね定数・変位を確認できます。k が負の場合やフィールド数が誤っている場合は明確に拒否されます。
技術的な質問
力ではなく k や x を求められますか？
はい。force、spring_constant、displacement のうちちょうど2つを指定すれば、欠けているフィールドが計算されます。solved フィールドが求められた量を示します。
F = -kx と F = kx のどちらを使いますか？
この製品は教室で使う F = kx の形を採用しています。復元力の負の流儀が必要な場合は、力または変位にご自身の符号規約を適用してください。