弹簧里的数学
在物理学中，弹簧也是不可或缺的东西，关于弹簧，可以涉及物理学中的很多力学计算。小朋友们都有见过弹簧，可是你们对这种能伸缩的小零件真的了解吗？弹簧有很多种，比如螺旋弹簧、漩涡弹簧和板弹簧等。日常生活中常见的是螺旋弹簧，在沙发、圆珠笔、床垫里面都会有这种小零件。通过拉伸和压缩产生各种有用的效果。
大家知道弹簧的平均直径是怎么计算的吗？我们先假设弹簧丝的直径为d，弹簧的外直径为D2，弹簧的内直径为D1，弹簧的平均直径为D，那么弹簧的平均直径的计算公式就是D=(D2+D1)÷2=D1+d=D2-d。弹簧的平均直径也叫中径。计算弹簧的中径具有重大的意义，工程师们在制造弹簧的时候，要想测算出弹簧的承受能力，就必须使用到中径。
没有经受压力的弹簧被称为自由弹簧，它的高度(HO)是可以计算出来的。我测算一根弹簧是否受压变形，就可以根据弹簧的自由高进行判断，我们可以假设弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离为t，弹簧的有效圈数为n，支承圈数为n2，那么弹簧的自由高HO=nt+(n2-0.5) d=nt+1.5d。自由弹簧是弹簧弹性的一个最基本的设定。
弹簧的伸缩性可以带来特殊的效能。1776年的时候，英国科学家虎克发现了著名的虎克定律：在弹性限度内，弹簧的拉伸量和所有的力之间成正比。这个定律的发现解决了很多问题，在这之后不久，弹簧秤就问世了。
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