Qu'est-ce qu'un ressort à force constante?
Dans la plupart des types de ressorts, la force exercée lorsque ce ressort est comprimé puis détendu est proportionnel à la distance qu'elle a été étirée.Un ressort à force constante, contrairement à un printemps ordinaire, n'obéit pas à cette règle.En raison de la conception physique du ressort à force constante, la puissance avec laquelle il recule reste constante.Les ressorts à force constante sont donc utiles dans de nombreuses applications où une force de recul cohérente est importante.
Le comportement des ressorts ordinaires peut être décrit par une équation mathématique connue sous le nom de loi de Hooke.Cette loi stipule que la force d'un ressort de recul dans le sens du recul est égal à la distance du déplacement du ressort de l'équilibre et du mdash;En d'autres termes, jusqu'où il a été étiré mdash;Multiplié par une constante mathématique, le taux de printemps.Le printemps recule dans la direction opposée à celle dans laquelle il a été étiré.Étant donné que de nombreux matériaux élastiques se comportent de cette manière, la loi de Hooke a de larges applications dans le domaine de la physique.
La loi de Hooke ne s'applique pas aux ressorts à force constante car leur force de recul reste constante dans leur amplitude de mouvement.Ceci est réalisé par leur conception physique unique, qui se compose d'un mince ruban enroulé d'acier.Les ressorts à force constante se trouvent dans un état de relaxation lorsqu'ils sont entièrement enroulés, et se font charger de force lorsqu'ils sont partiellement ou complètement déroulés.Lorsqu'il est libéré, le ressort recule en tirant le ruban étendu dans un rouleau serré.Étant donné que la force de recul provient principalement de la partie la plus proche du rouleau enroulé, une force constante est maintenue.
Une application courante du ressort de force constante peut être observée dans les mesures de ruban utilisées dans les applications et la construction des ménages.Un mécanisme de ruban à mesurer typique se compose d'un mince ruban métallique enroulé autour d'un tambour intérieur à l'intérieur d'un boîtier en plastique.Lorsque le ruban de mesure est retiré et verrouillé, la force est transmise au ressort.Une fois le verrouillage libéré, le ruban se rétracte automatiquement dans le boîtier en plastique.Cette rétraction est réalisée en raison de l'action de recul du rouleau, qui fonctionne comme un ressort à force constante.
De nombreux autres appareils qui présentent une rétraction automatique utilisent également le ressort à force constante.Certains exemples incluent les ceintures de sécurité automobiles, les contre-équilibrations de fenêtre, les fauteuils inclinables et les pistolets d'agrafes.Dans toutes ces applications, la force de génération de l'appareil doit être cohérente, se comportant de la même manière à chaque fois tout en agissant dans un petit espace.Les ressorts à force constante répondent à ces deux conditions, car elles exercent une force constante et peuvent également être enroulées étroitement, amenant une grande longueur de ruban dans une zone de taille modeste.