Разбор формулы и теория
Закон Гука описывает упругую деформацию: сила упругости прямо пропорциональна удлинению и направлена против него — знак минус в векторной записи F = −k·x означает, что пружина всегда стремится вернуться в исходное состояние. Коэффициент k называют жёсткостью; он измеряется в ньютонах на метр и зависит от материала, толщины проволоки и числа витков, но не от приложенной силы. Жёсткость 200 Н/м означает, что для растяжения на один метр нужна сила 200 Н, а для растяжения на сантиметр — 2 Н. Закон выполняется только до предела пропорциональности: если тянуть слишком сильно, деформация становится пластической, тело не возвращается в исходную форму, и формула перестаёт работать. Типичная школьная задача — груз на пружине: в положении равновесия сила упругости уравновешивает силу тяжести, k·x = m·g, откуда легко найти либо жёсткость по удлинению, либо массу груза. Полезно помнить правила соединения: при последовательном соединении пружин общая жёсткость уменьшается (1/k = 1/k₁ + 1/k₂), при параллельном — складывается (k = k₁ + k₂).