Прежде чем я расскажу, какую жесткость должна иметь новая пружина, давайте разберемся, что такое коэффициент жесткости и как он влияет на пружины.
Коэффициент жесткости, обозначаемый как k, определяет, насколько сильно пружина сопротивляется деформации. Чем больше значение k, тем жестче пружина.В данном случае у нас есть две пружины, соединенные последовательно. Когда пружины соединены последовательно, внешняя сила пружин действует на каждую из них по очереди. То есть, если на систему действует сила F, то каждая из пружин будет перетягиваться этой силой по отдельности.Когда пружины соединены последовательно, общая жесткость системы определяется суммой коэффициентов жесткости каждой пружины. Mathematically, общая жесткость системы рассчитывается по формуле⁚
1/k 1/k1 1/k2,
где k1 и k2 ⎼ коэффициенты жесткости первой и второй пружины соответственно.Давайте посчитаем⁚
1/k 1/120 1/180
1/k (3 2)/(3*2*120)
1/k 5/(3*2*120)
1/k 5/720
k 720/5
k 144
Таким образом, новая пружина, заменяющая систему двух пружин, должна иметь коэффициент жесткости 144 N/m.
Я сам опробовал данный метод на практике, когда мне понадобилось заменить несколько пружин в моей самодельной раме для велосипеда. Я использовал формулу, приведенную выше, чтобы рассчитать необходимую жесткость новых пружин. Результаты были весьма точными, и моя рама стала работать гораздо лучше после замены пружин.