ثابت النابض (K) هو كمية فيزيائية تصف القوة التي يبذلها النابض عند استطالته بمقدار معين. يعتمد ثابت النابض على عدة عوامل، أهمها:
- مادة النابض: كلما كانت مادة النابض أكثر صلابة، زاد ثابت النابض. فمثلاً، يكون ثابت النابض للنابض المصنوع من الصلب أكبر من ثابت النابض للنابض المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ.
- قطر النابض: كلما كان قطر النابض أصغر، زاد ثابت النابض. فمثلاً، يكون ثابت النابض للنابض ذو القطر الصغير أكبر من ثابت النابض للنابض ذو القطر الكبير.
- طول النابض: كلما كان طول النابض أقصر، زاد ثابت النابض. فمثلاً، يكون ثابت النابض للنابض القصير أكبر من ثابت النابض للنابض الطويل.
- شكل النابض: يعتمد ثابت النابض أيضاً على شكل النابض. فمثلاً، يكون ثابت النابض للنابض اللولبي أكبر من ثابت النابض للنابض الدائري.
يمكن التعبير عن ثابت النابض رياضياً باستخدام قانون هوك، والذي ينص على أن القوة المبذولة من قبل النابض (F) تساوي ثابت النابض (K) مضروباً في الاستطالة أو الانضغاط (x).
F = Kx
حيث:
- F هي القوة المبذولة من قبل النابض (نيوتن)
- K هو ثابت النابض (نيوتن/متر)
- x هي الاستطالة أو الانضغاط (متر)
على سبيل المثال، إذا كان ثابت النابض للنابض اللولبي يساوي 100 نيوتن/متر، وكانت الاستطالة أو الانضغاط للنابض 0.1 متر، فإن القوة المبذولة من قبل النابض تساوي 10 نيوتن.
F = 100 N/m * 0.1 m = 10 N
يستخدم ثابت النابض في العديد من التطبيقات الهندسية، مثل تصميم السيارات والمباني والأجهزة الإلكترونية.