Calcolatore della legge di Hooke
Una molla con costante elastica di 10 N/m allungata di 2 m esercita una forza di 20 N. Inserisca due dei tre valori, forza, costante elastica o spostamento, e ottenga il terzo con la legge di Hooke F = kx per una molla ideale. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Costante elastica k
- 10
- Spostamento x dall'equilibrio
- 2
- Forza
- 20
- Risolto
- force
La legge di Hooke è il percorso più breve tra una molla allungata o compressa e un numero che Lei può verificare: la forza è uguale alla costante elastica moltiplicata per lo spostamento. Studenti che verificano i compiti, docenti che preparano le soluzioni, team di laboratorio che dimensionano molle e sviluppatori di videogiochi che controllano costanti elastiche hanno tutti bisogno della stessa triade — forza, costante elastica e spostamento — senza riaprire il manuale ogni volta.
Cosa significa F = kx e quali due grandezze deve inviare
Nella meccanica di base, una molla lineare ideale obbedisce alla legge di Hooke: la relazione tra i moduli scritta come F uguale a k per x, dove F è la forza della molla lungo un asse scelto, k è la costante elastica o rigidezza, sempre positiva, e x è lo spostamento rispetto alla lunghezza di equilibrio indeformata.
Questa identità è la spina dorsale dei problemi in aula, della calibrazione dei sensori di forza in laboratorio e di innumerevoli stime ingegneristiche: quanta forza produce una k nota a una certa estensione, quale estensione genera un carico obiettivo, o quale rigidezza è implicita in una coppia misurata di forza e spostamento. Le ricerche si concentrano su frasi come calcolatore della legge di Hooke, calcolatore della forza di una molla, calcolatore F uguale a k per x, costante elastica da forza e spostamento, e spostamento da forza e costante elastica.
Le persone vogliono una risposta numerica da confrontare con una scheda di esercizi, da incorporare in una simulazione o da immettere in una pipeline più ampia, non solo un promemoria che la formula esiste. Le unità restano coerenti con la base di forza e lunghezza che Lei ha scelto: newton con metri e newton al metro, oppure qualsiasi insieme coerente che preferisce.
Come questo calcolatore convalida l'input e applica F = kx
Le stringhe numeriche interpretabili come numeri finiti sono accettate, così moduli e pipeline in stile CSV possono passare valori senza una conversione aggiuntiva. Anche una costante nulla in input viene rifiutata, affinché la divisione e la rigidezza banale non passino mai. Quando la costante elastica è l'incognita, lo spostamento deve essere diverso da zero per evitare la divisione per zero.
Dopo la convalida, la grandezza mancante è calcolata come forza uguale a costante per spostamento, oppure spostamento uguale a forza diviso costante, oppure costante uguale a forza diviso spostamento. Forza e spostamento con segno sono ammessi: i valori negativi invertono il verso dell'asse nella forma F uguale a k per x. Non ci sono smorzatori, reti di più molle né conversioni di unità; è la legge di Hooke ideale unidimensionale a partire dalle due grandezze note.
Uso pratico, limiti, prezzi e canali di consegna
Usi lo strumento del browser quando vuole una verifica immediata della legge di Hooke mentre corregge i compiti, verifica una serie di allungamenti di una molla in laboratorio, controlla una rigidezza nella fisica di un gioco o dimensiona quanto deve spostarsi una molla per un carico di progetto. Scelga le unità in modo coerente: se la forza è in newton e lo spostamento in metri, la costante elastica risulta in newton al metro.
I risultati sono completamente deterministici: gli stessi due input producono sempre la stessa triade e la stessa etichetta di campo risolto. Non ci sono modelli linguistici, servizi esterni di fisica né casualità, quindi la capacità può essere fissata in sicurezza nei controlli di integrazione continua e nei materiali didattici riproducibili.
Casi d'uso
Esercizi di compiti e laboratorio sulla legge di Hooke
Studenti e correttori confermano forza, costante elastica o spostamento per coppie date, con un rifiuto chiaro quando k è negativa o il numero di campi è errato.
Verifiche di molle in progettazione e fisica dei giochi
Numeri strutturati rapidi per la forza di una molla con k e x noti, senza allestire un intero stack di dinamica o di elementi finiti.
Domande frequenti
Come calcolo la forza della molla con la legge di Hooke?
La risposta include force uguale a k per x, oltre alla triade completa e a solved impostato su force.
Cosa succede se la costante elastica è negativa?
Una costante negativa non è ammessa, né se fornisce Lei k né se il risolutore calcolerebbe una rigidezza negativa da forza e spostamento.
Posso ricavare k o x invece della forza?
Il campo solved indica quale grandezza è stata trovata.
Il calcolatore della legge di Hooke è gratuito?
Lo strumento del browser funziona gratis sul Suo dispositivo.
Posso inserire uno spostamento negativo quando la molla è compressa?
Sì. La forza e lo spostamento accettano il segno: uno spostamento negativo, come una compressione misurata sul suo asse, dà una forza negativa nello stesso verso. Solo la costante elastica deve essere positiva.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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)Esempio di richiesta
{
"force": 20,
"F": 1
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.hookes_law",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Questa capacità accetta esattamente due di queste tre grandezze come numeri finiti, rifiuta una costante elastica negativa e gli input malformati con un chiaro errore invalid_input, e restituisce la triade completa F = k·x come JSON strutturato, indicando quale campo è stato risolto.
Cosa significa F = kx e quali due grandezze deve inviare
Fornire force, spring_constant, displacement, solved, formula e method come JSON rende facile incollare il risultato negli appunti, confrontarlo nei test automatici o riutilizzarlo tra linguaggi senza reimplementare l'aritmetica.
Come questo calcolatore convalida l'input e applica F = kx
Invii un corpo JSON con esattamente due campi tra force, spring_constant e displacement. Ogni campo fornito deve essere finito: l'assenza di tutti e tre, un solo campo, tutti e tre insieme, stringhe vuote, testo non numerico, NaN e Infinity falliscono immediatamente con invalid_input prima che venga restituito qualsiasi risultato, e la convalida fallita non viene addebitata. La costante elastica deve essere strettamente positiva, sia che la fornisca Lei sia che il risolutore la calcoli come forza divisa per lo spostamento; una costante negativa è sempre rifiutata con invalid_input, secondo il contratto del prodotto per cui la rigidezza lineare fisica non può essere negativa. I risultati sono arrotondati a una precisione decimale stabile, così lo stesso input produce sempre lo stesso JSON nei motori JavaScript. La stessa funzione pura alimenta lo strumento gratuito nel browser e il percorso dell'API.
Uso pratico, limiti, prezzi e canali di consegna
Usi l'API quando uno script, una piattaforma didattica, un assistente di simulazione o un notebook ha bisogno di un JSON stabile per molte terne forza-molla-spostamento sotto un unico contratto. Ogni richiesta riuscita è un elemento fatturabile a $0.002; la convalida fallita non consuma saldo.
Casi di integrazione
Fixture deterministiche per i test di fisica
Le pipeline che alimentano test unitari o demo interattive sulle molle possono chiamare un oracolo puro di F=kx invece di reimplementare la legge di Hooke in ogni linguaggio.
Domande tecniche
Usa F = -kx oppure F = kx?
Questo prodotto usa la forma scolastica F uguale a k per x. Applichi la Sua convenzione di segni su forza o spostamento se Le serve la convenzione negativa della forza di richiamo.