Hva er Spring Force?

En fjær er et objekt som etter påføring av en kraft i en gitt retning komprimeres og deretter, etter fjerning av kraften, dekomprimeres eller fjærer tilbake til sin opprinnelige dimensjon. Fjærkraft er beskrivelsen av styrken som får våren til å rebound. Det er et kjennetegn på materialet på et molekylært nivå og dets tredimensjonale form på makronivå. Hookes lov er den vanlige formelen for beregning av denne styrken.

Konstant trykk på en overflate kan være alt som kreves av en fjær i en mekanisme. Fjærer i bilens støtdempende system er ikke kalibrert for å måle avbøyning, men for å absorbere energien som overføres fra hjulene til bilen. I mange små apparater eller elektriske apparater består brytere delvis av et stykke metallstripping som fungerer som en fjær. Stripen skifter form når trykket påføres, som deretter forbinder et nytt sett med elektriske kontakter.

I andre applikasjoner gir fjærer en proporsjonal kvantitativ tilbakemelding til brukeren. Når du måler en vekt, blir fjærkraften komprimert i en avstand proporsjonal med tyngdekraften på vekten. Jo nærmere en lineær respons observeres, jo bedre vil et gitt materiale og konfigurasjon være tilstrekkelig i en metrologiapplikasjon. Materialer som er strukket utover deres elastiske grense, reagerer ikke lenger som en fjær.

Fjærer regnes ikke som en type enkel maskin, da de ikke overfører kraft gjennom en avstand. De må avbøye eller strekke seg gjennom en avstand for å absorbere energien som tilføres fjæren. Det meste av energien frigjøres tilbake i den opprinnelige inngående retningen. Fjærkraften brukes alltid i hendelsesvinkelen. Noe energi går tapt som varme.

Hookes lov sier at kraft er lik det negative fra fjærkonstanten multiplisert med avstanden. Så lenge en fjær fungerer innenfor sine elastiske grenser og svarer proporsjonalt med den påførte kraften, er fjæren en Hookes-lovfjær, og materialet anses som det. Disse materialene sies å ha en lineær-elastisk egenskap og vil ha en karakteristisk fjærkonstant. Det negative tegnet er resultatet av den resulterende kraften fra motsatt retning av hendelsesstyrken.

I det nye feltet mikroelektromekaniske systemer (MEMS), også kalt mikro-maskiner, er det laget mikroskopiske fjærer. Disse nanoskala fjærene er laget av filmer etset på en måte som ligner på integrerte krets (IC) pakker. Forskere har vist Hookean oppførsel og har brukt dem som ørsmå hersker eller sonder for å oppdage variasjoner i overflaten.