スプリングフォースとは？

バネは、特定の方向に力を加えると圧縮され、力を取り除いた後、元の寸法に戻るか、元に戻るオブジェクトです。 ばね力とは、ばねの反発を引き起こす力の説明です。 これは、分子レベルでの材料の特性であり、マクロレベルでのその3次元形状です。 フックの法則は、この力を計算するための慣習的な公式です。

表面の一定の圧力は、メカニズムのスプリングに必要なすべてです。 車の衝撃吸収システムのスプリングは、たわみを測定するために較正されているのではなく、車輪から車に伝達されるエネルギーを吸収するために較正されています。 多くの小さな家電製品や電気機器では、スイッチは部分的にスプリングとして機能する金属ストリップで構成されています。 圧力が加わるとストリップの形状が変化し、新しい電気接点が接続されます。

他のアプリケーションでは、スプリングはユーザーに比例した定量的フィードバックを提供します。 重さを測定するとき、バネの力は重りの重力に比例した距離だけ圧縮されます。 線形応答がより厳密に観察されるほど、計測アプリケーションでは所定の材料と構成で十分になります。 弾性限界を超えて引き伸ばされたマテリアルは、スプリングとして応答しなくなります。

スプリングは距離を介して力を伝達しないため、単純な機械の一種とは見なされません。 それらは、バネに加えられたエネルギーを吸収するために、一定の距離だけ偏向または伸張する必要があります。 エネルギーのほとんどは元の着信方向に戻されます。 バネ力は常に入射角で適用されます。 一部のエネルギーは熱として失われます。

フックの法則は、力はバネ定数のマイナスに距離を乗じたものに等しいと述べています。 バネが弾性限界内で機能し、加えられた力に比例して応答する限り、バネはフック法則バネであり、その材料はそのように考慮されます。 これらの材料は線形弾性特性を持つと言われ、特徴的なバネ定数を持ちます。 負の符号は、入射力の反対方向からの合力の結果です。

マイクロマシンとも呼ばれる微小電気機械システム（MEMS）の新しい分野では、微小なバネが作られています。 これらのナノスケールスプリングは、集積回路（IC）パッケージと同様の方法でエッチングされたフィルムで作られています。 研究者は、フックの振る舞いを実証し、それらを表面の変動を検出するための小さな定規またはプローブとして使用しました。