Como discutido em Halliday e Resnick "Fundamentals of Physcis", a lei de Hooke afirma que a fórmula que relaciona a força exercida por uma mola, em função de seu deslocamento de seu comprimento de equilíbrio, é força F = -kx. x aqui é uma medida do deslocamento da extremidade livre da mola a partir de sua posição não carregada e não tensionada. k é uma constante de proporcionalidade chamada de "rigidez" e é específica para cada mola. O sinal de menos está na frente porque a força que a mola exerce é uma força de "retorno", significando que ela se opõe à direção do deslocamento x, em um esforço para retornar a mola à sua posição descarregada. A equação da mola geralmente se aplica ao deslocamento x em ambas as direções - alongamento e compressão - embora possa haver exceções. Se você não sabe k para uma mola específica, você pode calibrar sua mola usando um peso de massa conhecida.

Determine a posição da extremidade livre da mola, se estiver pendurada frouxamente - sua outra extremidade afixada para algo sólido como uma parede.

Decida qual deslocamento x da posição de equilíbrio você quer saber a força da mola, medindo em metros.

Multiplique x por -k para encontrar a força que a mola exerce para tentar retornar a sua posição de equilíbrio. Se x está em metros ek está em quilogramas por segundo ao quadrado, então a força F está em Newtons, a unidade do SI para forçar.

Se você não souber k, vá para a próxima etapa para determiná-lo

Encontre a constante de proporcionalidade k da mola, pendurando um peso da massa conhecida m, preferencialmente em quilogramas, da extremidade livre da mola, depois de posicioná-la verticalmente. A partir do deslocamento resultante, você pode determinar k pela relação k = -mg /x, onde g é a constante de aceleração gravitacional 9.80m /s ^ 2, onde o circunflexo ^ indica exponenciação.

Por exemplo, se a mola desloca x = 5 centímetros sob uma carga de 5 quilogramas, então k = - 5kg x 9,80 m /s ^ 2 /(-0,05m) = 980 kg /s ^ 2. Então você pode subseqüentemente resolver sua força restauradora F quando o deslocamento x for, digamos, 10cm, como segue F = (-980 kg /s ^ 2) (0,10m) = -9,8 Newtons.

Aviso

A fórmula é precisa apenas até certo ponto. Para x grande, não será preciso. O deslocamento x em ambas as direcções não irá necessariamente afectar a mesma magnitude da força restauradora, e. se as voltas da bobina da mola estiverem firmemente ligadas na posição relaxada e equilibrada.