什么是胡克定律？
胡克定律描述的是理想弹性弹簧的力学规律。它指出：弹簧产生的力与它相对自然位置（平衡位置）被拉伸或压缩的距离成正比。其表达式为 $$F = -k \cdot x$$，其中 \(F\) 是回复力，单位为牛顿（N）；\(k\) 是弹簧劲度系数（也称弹性系数），单位为牛顿每米（N/m）；\(x\) 是形变量，单位为米（m）。式中的负号表示力的方向始终与形变方向相反，也就是说它总是把弹簧拉回或推回平衡位置。
如何使用本计算器
先输入弹簧劲度系数 \(k\)——它衡量弹簧的“硬度”，数值越大，弹簧越硬；再输入形变量 \(x\)，即弹簧被拉伸（取正值）或压缩（取负值）的距离。计算器会返回回复力 \(F\)。结果为负只是表示力的方向指向平衡位置；“力的大小”一行会显示该力的绝对数值。
公式详解
在 $$F = -k \cdot x$$ 中，形变量加倍，力就加倍；劲度系数加倍，力同样加倍。需要注意的是，胡克定律仅在弹簧的弹性极限范围内成立；一旦拉伸过度，材料就会发生永久变形，线性关系也随之被打破。
计算示例
假设某弹簧的劲度系数 \(k = 100 \text{ N/m}\)，被拉伸 \(x = 0.2 \text{ m}\)，那么 $$F = -100 \times 0.2 = -20 \text{ N}$$回复力的大小为 \(20 \text{ N}\)，方向指向平衡位置。
常见问题
为什么力是负的？ 负号说明这是一种回复力——它的方向始终与形变方向相反。
应该使用什么单位？ \(k\) 用牛顿每米（N/m），\(x\) 用米（m），这样得到的力就是以牛顿（N）为单位（即国际单位制 SI）。
胡克定律总是适用吗？ 不是。它只在弹性极限内的小形变情况下才准确。超过这一范围后，弹簧会表现出非线性特性。
