غرض تجربة قانون هوك هو تحقيق قانون هوك و إيجاد ثابت النابض.
قانون هوك هو قانون فيزيائي ينص على أن القوة المرنة المؤثرة على جسم مرن هي متناسبة مع إزاحته عن وضعه الأصلي. ويمكن كتابة هذا القانون بالمعادلة التالية:
F = kx
حيث:
- F هي القوة المرنة المؤثرة على الجسم.
- k هو ثابت النابض.
- x هي إزاحة الجسم عن وضعه الأصلي.
أما ثابت النابض فهو ثابت يميز كل نابض، ويعبر عن صلابة النابض. وكلما زاد ثابت النابض، زادت القوة المرنة المؤثرة على الجسم عند إزاحته.
تجربة قانون هوك هي تجربة بسيطة يمكن إجراؤها في المختبر باستخدام نابض ومؤشر وميزان حساس. يتم تعليق النابض من طرفه العلوي، ثم يتم تعليق كتلة من طرفه السفلي. ثم يتم تسجيل طول النابض الأصلي، ثم يتم إضافة كتل مختلفة إلى النابض وتسجيل الطول الجديد للنابض بعد كل إضافة.
بناءً على النتائج التي تم الحصول عليها، يمكن حساب ثابت النابض باستخدام المعادلة التالية:
k = F/x
حيث:
- F هي القوة المرنة المؤثرة على الجسم، والتي يمكن حسابها باستخدام قانون نيوتن الثاني.
- x هي إزاحة الجسم عن وضعه الأصلي، والتي يمكن حسابها باستخدام الفرق بين الطول الأصلي والطول الجديد للنابض.
يمكن استخدام ثابت النابض لحساب العديد من الكميات الأخرى، مثل:
- طاقة الوضع المرنة للنابض.
- تردد حركة النابض.
- فترة حركة النابض.
ولذلك، فإن تجربة قانون هوك هي تجربة مهمة في الفيزياء، حيث تساعد على فهم سلوك الأجسام المرنة.