¿Qué es una primavera de fuerza constante?

En la mayoría de los tipos de resortes, la fuerza ejercida cuando ese resorte está comprimido y luego relajado es proporcional a la distancia que se ha estirado. Una primavera de fuerza constante, a diferencia de una primavera ordinaria, no obedece esta regla. Como resultado del diseño físico del resorte de la fuerza constante, el poder con el que retrocede permanece constante. Los resortes de fuerza constante son, por lo tanto, útiles en muchas aplicaciones donde una fuerza de retroceso consistente es importante.

El comportamiento de los resortes ordinarios puede describirse mediante una ecuación matemática conocida como la ley de Hooke. Esta ley establece que la fuerza de un resorte de retroceso en la dirección del retroceso es igual a la distancia del desplazamiento del resorte del equilibrio, en otras palabras, hasta qué punto se ha estirado, multiplicado por una constante matemática, la tasa de primavera. La primavera retrocede en la dirección opuesta a la que se ha estirado. Dado que muchos materiales elásticos se comportan de esta manera, la ley de Hooke tiene una amplia aplicaciónciones en el campo de la física.

La ley de

Hooke no se aplica a los resortes de fuerza constante porque su fuerza de retroceso permanece constante en su rango de movimiento. Esto se logra por su diseño físico único, que consiste en una cinta de acero delgada y enrollada. Los resortes de fuerza constante se encuentran en un estado de relajación cuando están completamente enrollados, y se cargan de fuerza cuando están parcial o completamente desenrollados. Cuando se libera, el resorte retrocede tirando de la cinta extendida nuevamente en un rollo apretado. Dado que la fuerza de retroceso proviene principalmente de la parte más cercana al rollo en espiral, se mantiene una fuerza constante.

Se puede ver una aplicación común del resorte de fuerza constante en las medidas de cinta utilizadas en aplicaciones y construcción domésticas. Un mecanismo típico de cinta métrica consiste en una cinta de metal delgada enrollada alrededor de un tambor interno dentro de una carcasa de plástico. Cuando la cinta de mediciónse saca y bloquea, la fuerza se imparte a la primavera. Una vez que se libera el bloqueo, la cinta se retrae automáticamente a la carcasa de plástico. Esta retracción se logra debido a la acción de retroceso del rollo, que funciona como un resorte de fuerza constante.

Muchos otros dispositivos que cuentan con una retracción automática también utilizan el resorte de fuerza constante. Algunos ejemplos incluyen cinturones de seguridad de automóviles, contrapalos de ventanas, reclinadores de asientos y pistolas básicas. En todas estas aplicaciones, la fuerza generadora del dispositivo debe ser consistente, comportándose de la misma manera cada vez mientras actúa dentro de un espacio pequeño. Los resortes de fuerza constante cumplen con ambas condiciones, ya que ejercen una fuerza constante y también se pueden enrollar con fuerza, ajustando una gran longitud de cinta en un área de tamaño modesto.