في تجربة النابض الحلزوتي، يتم رسم العلاقة بين التغير في طول النابض (∆L) والقوة المؤثرة عليه (F). في هذه العلاقة، تكون القوة المؤثرة على النابض متناسبة طردياً مع التغير في طول النابض، أي أن العلاقة بينهما علاقة خطية.
يمكن التعبير عن هذه العلاقة بالمعادلة التالية:
F = k * ∆L
حيث:
- F هي القوة المؤثرة على النابض، بوحدة النيوتن (N)
- ∆L هو التغير في طول النابض، بوحدة المتر (m)
- k هو ثابت النابض، بوحدة النيوتن لكل متر (N/m)
إذا رسمنا العلاقة بين F و∆L بيانياً، فإننا نحصل على خط مستقيم. يمثل ميل هذا الخط ثابت النابض k.
وبالتالي، فإن ميل خط المستقيم في تجربة النابض الحلزوتي يمثل ثابت النابض.
يمكن حساب ثابت النابض k من ميل الخط المستقيم باستخدام المعادلة التالية:
k = F / ∆L
حيث:
- k هو ثابت النابض، بوحدة النيوتن لكل متر (N/m)
- F هي القوة المؤثرة على النابض، بوحدة النيوتن (N)
- ∆L هو التغير في طول النابض، بوحدة المتر (m)
على سبيل المثال، إذا كان ميل الخط المستقيم في تجربة النابض الحلزوتي يساوي 50 نيوتن لكل متر، فهذا يعني أن ثابت النابض يساوي 50 نيوتن لكل متر. أي أن كل زيادة في طول النابض بمقدار 1 متر، تؤدي إلى زيادة في القوة المؤثرة عليه بمقدار 50 نيوتن.