当压缩或拉伸弹簧（或任何弹性材料）时，您会本能地知道释放施加的力时会发生什么：弹簧或材料将恢复其原始长度。

好像弹簧上有一个“恢复”力，可确保在释放要施加到材料上的应力后，弹簧恢复到其自然，未压缩和未延伸的状态。 这种直觉的理解-弹性材料在去除任何作用力后会返回其平衡位置-通过胡克定律可以更精确地量化。

胡克定律是以其创建者英国物理学家罗伯特·胡克（Robert Hooke）的名字命名的，他在1678年说过：“伸长与力成正比。”该规律实质上描述了弹簧的伸长与其在弹簧中产生的恢复力之间的线性关系。春天; 换句话说，拉伸或压缩弹簧要花费两倍的力。

该定律虽然在称为“线性弹性”或“霍克”的许多弹性材料中非常有用，但并非适用于 所有 情况，并且在技术上是近似的。

但是，就像物理学中的许多近似法一样，胡克定律在理想弹簧和许多弹性材料中也很有用，直到达到其“比例极限”为止。 该定律中的关键比例常数是弹簧常数 ，要了解这一点，然后再学习如何计算它，对于将胡克定律付诸实践至关重要。

弹簧常数是胡克定律的关键部分，因此要了解该常数，您首先需要知道什么是胡克定律及其含义。 好消息是一条简单的定律，描述了线性关系并具有基本的直线方程式。 胡克定律的公式特别将弹簧 x的 伸长变化与弹簧中产生的恢复力 F相关联 ：

多余项 k 是弹簧常数。 该常数的值取决于特定弹簧的质量，如果需要，可以直接从弹簧的属性中得出。 但是，在很多情况下，尤其是物理入门课程，您将仅获得弹簧常数的值，因此您可以继续解决当前的问题。 只要知道力的延伸和大小，也可以使用胡克定律直接计算弹簧常数。

弹簧的伸长和回复力之间关系的“大小”封装在弹簧常数 k 的值中。 弹簧常数显示将弹簧（或一片弹性材料）压缩或伸展给定距离需要多少力。 如果考虑单位的含义，或者检查胡克定律公式，您会发现弹簧常数的作用力单位是距离，因此，SI单位是牛顿/米。

弹簧常数的值对应于所考虑的特定弹簧（或其他类型的弹性物体）的属性。 较高的弹簧常数意味着较难拉伸的较硬弹簧（因为给定位移 x ，合力 F 将较高），而较容易拉伸的较松散的弹簧将具有较低的弹簧常数。 简而言之，弹簧常数表征了所讨论弹簧的弹性特性。

弹性势能是另一个与胡克定律有关的重要概念，它表征了弹簧在拉伸或压缩时存储在弹簧中的能量，当释放弹簧时，弹簧可以施加恢复力。 压缩或拉伸弹簧会将赋予的能量转换为弹性势，释放弹簧时，弹簧返回其平衡位置时，该能量会转换为动能。

毫无疑问，您会注意到胡克定律中的减号。 与往常一样，“正”方向的选择最终始终是任意的（您可以将轴设置为沿任意方向运行，并且物理原理完全相同），但是在这种情况下，负号是请注意，这种力量是一种恢复力量。 “回复力”是指该力的作用是使弹簧返回其平衡位置。

如果您将弹簧末端的平衡位置（即未施加力的“自然”位置）称为 x = 0，则伸展弹簧将产生正 x ，力将沿负方向作用（即回到 x = 0）。 另一方面，压缩对应于 x 的负值，然后力沿正方向作用，再次朝着 x =0。无论弹簧的位移方向如何，负号均表示力将其向后移动在相反的方向。

当然，弹簧不必沿 x 方向移动（您也可以用 y 或 z 代替地写胡克定律），但是在大多数情况下，涉及定律的问题是一维的，这称为 x 为方便起见。

如果您想学习使用其他数据来计算 k ，那么弹性势能的概念（与