Förhållandet mellan kraft och förskjutning för en elastisk fjäder beskrivs av Hookes lag :
f =-kx
där:
* f är den kraft som utövas av våren
* x är förskjutningen från vårens jämviktsposition
* k är vårkonstanten, ett mått på vårens styvhet
Grafiskt representeras detta förhållande som en rak linje:
* lutning: Linjens lutning är lika med fjäderkonstanten, k .
* y-Intercept: Y-avlyssningen är vid ursprunget (0,0), vilket indikerar att det inte finns någon kraft när våren är i jämviktspositionen.
* Riktning: Linjen är negativ, vilket indikerar att kraften som utövas av våren alltid är i motsatt riktning mot förskjutningen.
Här är en mer detaljerad beskrivning av grafen:
* kvadrant I (positiv förskjutning, positiv kraft): När våren är sträckt (positiv förskjutning) utövar den en återställande kraft i motsatt riktning (negativ kraft). Denna del av grafen är en rak linje med en negativ lutning.
* kvadrant III (negativ förskjutning, negativ kraft): När våren är komprimerad (negativ förskjutning) utövar den en återställande kraft i motsatt riktning (positiv kraft). Denna del av grafen är också en rak linje med en negativ lutning.
Viktiga punkter:
* elastisk gräns: Grafen förblir linjär endast inom vårens elastiska gräns. Utöver denna gräns genomgår fjädern permanent deformation, och grafen blir icke-linjär.
* Idealisk vår: Denna graf antar en idealisk fjäder, vilket innebär att den följer Hookes lag perfekt. Verkliga fjädrar kan uppvisa vissa avvikelser från detta ideala beteende.
Sammanfattningsvis är grafen över kraft kontra förskjutning för en elastisk fjäder en rak linje med en negativ lutning och passerar genom ursprunget. Detta förhållande beskrivs av Hookes lag och är giltig inom vårens elastiska gräns.
