ばね定数
| ばね定数 spring constant | |
|---|---|
 | |
| 量記号 | k |
| 次元 | M T −2 |
| 種類 | スカラ |
| SI単位 | N/m |
ばね定数（ばねていすう、ばねじょうすう、spring constant）は、ばねに負荷を加えた時の荷重を伸びで割った比例定数である。フックの法則にあらわれる。
つまり、力 F と変位 x を用いて、
- F=k×x{displaystyle F=ktimes x}
- k=Fx{displaystyle k={F over x}}
という関係を満たす定数である。
もっとも一般的なばねである圧縮コイルバネの場合、ばねの寸法とばね定数の関係は次の式のようになる。
k=Pδ=Gd48NaD3{displaystyle k={P over delta }={Gd^{4} over 8N_{a}D^{3}}}
k{displaystyle k} ：ばね定数 (N/mm)
P{displaystyle P} ：荷重 (N)
δ{displaystyle delta } ：変位 (mm)
G{displaystyle G} ：ばね材料の横弾性係数(N/mm2=MPa)
d{displaystyle d} ：ばねの線径 (mm)
Na{displaystyle N_{a}}：有効巻き数
D{displaystyle D} ：平均コイル径 (mm)
ばねの線径が太いとばね定数は大きい。巻き数が多く、コイル径が大きいと（ばねを伸ばした時の線の長さが長くなると）ばね定数は小さくなる。
関連項目
- フックの法則
- ヤング率
- 弾性エネルギー
- 固有振動
