Hooke's Wet Calculator

Categorie: Natuurkunde

- 21 mei 2025

| |

Bereken kracht, veerconstante of verplaatsing met behulp van de wet van Hooke, die stelt dat de kracht die door een veer wordt uitgeoefend evenredig is aan de verplaatsing ten opzichte van het evenwicht.

Wat wilt u berekenen?

Kracht (F)

Veerconstante (k)

Verplaatsing (x)

Voer Veerconstante In

Veerconstante (k):

Voer Verplaatsing In

Verplaatsing (x):

Geavanceerde Opties

Decimalen:

Toon Berekeningsstappen

Toon Visualisatie

Bereken Elastische Potentiële Energie

Over de Wet van Hooke

De wet van Hooke beschrijft de relatie tussen de kracht die door een veer wordt uitgeoefend en de verplaatsing van de veer ten opzichte van zijn evenwichtspositie. De wet stelt dat de kracht evenredig is aan de verplaatsing, met de veerconstante (k) als de evenredigheidsfactor.

De Formule

De wiskundige weergave van de wet van Hooke is:

F = -k × x

Waar:

F de herstellende kracht is die door de veer wordt uitgeoefend (in Newton, N)
k de veerconstante is, een maat voor de stijfheid van de veer (in Newton per meter, N/m)
x de verplaatsing van de veer ten opzichte van zijn evenwichtpositie is (in meters, m)
Het negatieve teken geeft aan dat de kracht in de tegenovergestelde richting van de verplaatsing is

Opmerking: In deze calculator gebruiken we de grootte van de kracht, dus we laten het negatieve teken weg.

Elastische Potentiële Energie

Een veer die de wet van Hooke volgt, slaat elastische potentiële energie op wanneer deze wordt uitgerekt of samengeperst:

U = ½ × k × x²

Waar U de elastische potentiële energie is (in Joules, J).

Beperkingen

De wet van Hooke is alleen geldig binnen de elastische limiet van het materiaal. Buiten deze limiet zal de veer permanent vervormen en niet meer terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm wanneer de kracht wordt verwijderd.

Toepassingen

Ingenieurswetenschappen: Veerontwerpen in mechanische systemen, seismische isolatoren
Fysica: Bestuderen van oscillatoire beweging, harmonische oscillatoren
Materiaalwetenschap: Analyseren van materiaaleigenschappen en elasticiteit
Automotive: Ophangingssystemen, schokdempers
Alledaagse voorwerpen: Matrassen, trampolines, pogo-sticks

Wat is de Hooke's Law Calculator?

De Hooke's Law Calculator helpt je de relatie te bepalen tussen kracht, veerconstante en verplaatsing in een veersysteem. Het gebruikt de wet van Hooke om snel en nauwkeurig berekeningen te maken zonder handmatige inspanning.

Deze tool is ideaal voor studenten, ingenieurs, docenten of iedereen die werkt met mechanische systemen waarin veren betrokken zijn.

Wet van Hooke:
F = k × x

Elastische potentiële energie:
U = ½ × k × x²

Wat berekent het?

Je kunt de calculator gebruiken om een van de volgende waarden te berekenen, gebaseerd op de andere twee:

Kracht (F): De herstellende kracht die door de veer wordt uitgeoefend
Veerconstante (k): Een maat voor de stijfheid van de veer
Verplaatsing (x): Hoeveel de veer wordt uitgerekt of samengedrukt

Bovendien kan het de elastische potentiële energie berekenen die in de veer is opgeslagen.

Hoe gebruik je de calculator

Selecteer wat je wilt berekenen: Kracht, Veerconstante of Verplaatsing.
Voer de bekende waarden in de invoervelden in. Gebruik de eenheidsselectoren om tussen verschillende meeteenheden te schakelen.
Kies hoeveel decimalen je in de resultaten wilt zien.
Optioneel: Vink de vakjes aan om berekeningsstappen, visualisaties of energie-uitvoer weer te geven.
Klik op Berekenen om direct resultaten te bekijken.
Klik op Reset om de velden te wissen en opnieuw te beginnen.

Belangrijkste kenmerken

Ondersteunt meerdere eenheden voor kracht, verplaatsing en veerconstante
Toont formules en stapsgewijze uitleg voor leerdoeleinden
Bevat een visueel diagram van het veersysteem
Berekent elastische potentiële energie indien gewenst
Gebruiksvriendelijk en responsief ontwerp

Waarom deze tool gebruiken?

Handmatige berekeningen kunnen tijdrovend zijn en tot fouten leiden, vooral bij het omrekenen van eenheden of het werken met energievergelijkingen. Deze calculator elimineert giswerk en versnelt het proces door je te voorzien van:

Nauwkeurige resultaten in seconden
Visuele feedback om begrip te versterken
Inzicht in hoe variabelen met elkaar samenhangen

Of je nu een huiswerkopdracht voltooit, een mechanisch onderdeel ontwerpt of gewoon nieuwsgierig bent, deze tool biedt de duidelijkheid die je nodig hebt.

Veelgestelde vragen (FAQ)

Wat is de wet van Hooke?

De wet van Hooke beschrijft het gedrag van veren. Het stelt dat de kracht die door een veer wordt uitgeoefend recht evenredig is met de verplaatsing vanaf de rustpositie, binnen de elastische limiet.

Welke eenheden kan ik gebruiken?

Je kunt waarden invoeren en weergeven in verschillende eenheden, waaronder:

Kracht: N, lbf, kgf, dyn
Veerconstante: N/m, N/cm, lbf/in, lbf/ft
Verplaatsing: m, cm, mm, in, ft

Wat doet de optie "elastische potentiële energie"?

Wanneer ingeschakeld, berekent de calculator ook de energie die in de veer is opgeslagen door vervorming, met behulp van de formule:

U = ½ × k × x²

Kan ik zien hoe de waarden worden berekend?

Ja. Vink gewoon het vakje aan met het label “Toon berekeningsstappen” en je ziet een duidelijke uitleg van hoe het resultaat is bereikt.

Is deze calculator geschikt voor toepassingen in de praktijk?

Ja, zolang het veersysteem binnen zijn elastische limiet blijft. Buiten dat punt kan de veer permanent vervormen en is de wet niet langer van toepassing.

Conclusie

De Hooke's Law Calculator is een praktische en eenvoudige manier om te ontdekken hoe veren zich gedragen onder invloed van kracht. Of je nu een natuurkundig probleem wilt oplossen, een systeem wilt modelleren of gewoon meer wilt begrijpen over veermechanica, deze tool levert snel en duidelijk resultaten.