2.7　小彈簧蘊含大道理

小時候你用鋼絲在直棍上卷過彈簧嗎？做成的彈簧既可以拉伸又可以壓縮，很好玩的。在實際生活中有各種彈簧，如圓珠筆桿內裝的彈簧、彈簧秤上的彈簧、自行車車閘和鞍座上的彈簧、沙發(fā)床上的彈簧等。

彈簧具有怎樣的性質呢？為了研究問題方便，假定彈簧是很輕很輕的（不考慮彈簧自身的質量），并且彈簧形變后，如果撤去外力能夠完全恢復到原來的狀態(tài)。彈簧在外力作用下形變，施加拉力時彈簧變長，出現(xiàn)拉伸形變；施加壓力時彈簧變短，出現(xiàn)壓縮形變；無論是哪種形變，都屬于彈性形變。發(fā)生彈性形變時彈簧要對應產生彈力（彈力的大小與所加的外力大小相等），彈力大小與彈簧的形變量存在怎樣的關系呢？取某一彈簧做實驗，施加在彈簧上的力和形變量分別為：

給彈簧施加1牛頓的力，形變量是0.2厘米；

彈簧

給彈簧施加2牛頓的力，形變量是0.4厘米；

給彈簧施加3牛頓的力，形變量是0.6厘米；

……

我們會發(fā)現(xiàn)施加的外力越大，彈簧發(fā)生的形變也越大，而且，該彈簧每增加1厘米的形變，對應增加的彈力總是5牛頓，是個不變的值。

英國物理學家胡克

顯然，這種關系是由彈簧自身的性質所決定的，與所加外力的大小無關。這說明彈簧的彈力大小與對應發(fā)生的形變量的大小成正比，換用其他彈簧做實驗仍有同樣的結論。早在1676年，英國物理學家胡克做了大量的實驗發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)律。

根據彈簧的特性，人們制成了彈簧秤，可以用來稱量物體的重力。實際的彈簧都有一定的彈性限度（發(fā)生最大彈性形變時所對應的彈力大小），在彈性限度以內彈力與對應發(fā)生的形變才滿足正比關系。