彈簧串聯、並聯使用，總勁度係數與單個彈簧的勁度係數有何關係

彈簧串聯、並聯使用，其總勁度係數與單個彈簧的勁度係數有何關係。

實驗表明，彈簧發生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧伸長（或宿短）的長度x成正比，即F=kx，式中的k稱為彈簧的勁度係數，單位是牛頓每米。這個規律是英國科學家胡克發現的，叫做胡克定律。

今天，我們來討論一下，如果把彈簧串聯或者是並聯起來一起使用，這個串聯或者並聯的整體的勁度係數，和單個彈簧的勁度係數之間有什麼樣的關係。為了簡單起見，我們假設把完全相同的彈簧串聯或並聯。

設將兩個勁度係數均為k的彈簧，串聯起來作為一個整體使用，這個整體的勁度係數是多少呢？因為F=kx，如果我們還是使用同樣大小的力F去拉這個彈簧，這個整體將會伸長2x，那麼這個串聯起來的彈簧整體，其勁度係數為1/2倍k ，就是說串聯起來使用的彈簧的勁度係數變小了。

設將兩個勁度係數均為k的彈簧，並聯起來作為一個整體使用，這個整體的勁度係數是多少呢？同樣的道理，如果我們還是使用同樣大小的力F去拉這個彈簧，兩個彈簧分別分擔了F的一半，這個整體只能伸長1/2倍x, 那麼，這個並聯起來的彈簧整體，其勁度係數為2k ，就是說並聯起來使用的彈簧的勁度係數變為了原來的2倍，比單個彈簧的勁度係數大了。

其實，上面我們把問題簡單化了，但是，得到的結論是沒有問題的，即：彈簧串聯起來使用，總勁度係數變小，彈簧並聯起來使用，總勁度係數變大。有興趣的同學，可以推導一下，彈簧串聯後的勁度係數的倒數，等於每個彈簧勁度係數倒數之和；彈簧並聯後的勁度係數，等於每個彈簧的勁度係數之和。

細心的同學應該發現了，這個結論像極了電阻的串並聯，不過是反著來的。串聯電路的總電阻等於各部分電阻之和，而彈簧並聯時，總勁度係數等於各彈簧勁度係數之和；並聯電路的總電阻的倒數等於各部分電阻倒數之和，而彈簧卻是在串聯時，其總的勁度係數的倒數等於各彈簧勁度係數的倒數之和。

生活中說的彈簧的“軟”和“硬”，指的就是彈簧的勁度係數不同，勁度係數小稱為“軟”彈簧，就是稍微一用力就可以拉很長的彈簧，反之稱為“硬”彈簧，那種拉不動的彈簧。彈簧越串越“軟”，越並越“硬”。更多高中物理學習方面的文章，請關注進入主頁檢視。