2.7　小弹簧蕴含大道理

小时候你用钢丝在直棍上卷过弹簧吗？做成的弹簧既可以拉伸又可以压缩，很好玩的。在实际生活中有各种弹簧，如圆珠笔杆内装的弹簧、弹簧秤上的弹簧、自行车车闸和鞍座上的弹簧、沙发床上的弹簧等。

弹簧具有怎样的性质呢？为了研究问题方便，假定弹簧是很轻很轻的（不考虑弹簧自身的质量），并且弹簧形变后，如果撤去外力能够完全恢复到原来的状态。弹簧在外力作用下形变，施加拉力时弹簧变长，出现拉伸形变；施加压力时弹簧变短，出现压缩形变；无论是哪种形变，都属于弹性形变。发生弹性形变时弹簧要对应产生弹力（弹力的大小与所加的外力大小相等），弹力大小与弹簧的形变量存在怎样的关系呢？取某一弹簧做实验，施加在弹簧上的力和形变量分别为：

给弹簧施加1牛顿的力，形变量是0.2厘米；

弹簧

给弹簧施加2牛顿的力，形变量是0.4厘米；

给弹簧施加3牛顿的力，形变量是0.6厘米；

……

我们会发现施加的外力越大，弹簧发生的形变也越大，而且，该弹簧每增加1厘米的形变，对应增加的弹力总是5牛顿，是个不变的值。

英国物理学家胡克

显然，这种关系是由弹簧自身的性质所决定的，与所加外力的大小无关。这说明弹簧的弹力大小与对应发生的形变量的大小成正比，换用其他弹簧做实验仍有同样的结论。早在1676年，英国物理学家胡克做了大量的实验发现了这一规律。

根据弹簧的特性，人们制成了弹簧秤，可以用来称量物体的重力。实际的弹簧都有一定的弹性限度（发生最大弹性形变时所对应的弹力大小），在弹性限度以内弹力与对应发生的形变才满足正比关系。