胡克定律是物理學中描述彈性變形的基本定律之一。它適用于所有彈性材料，特別是固體材料，在這些材料的彈性限度內(nèi)，變形（如長度變化）與施加的外力之間存在線性關系。這個定律由英國科學家羅伯特·胡克（Robert Hooke）于17世紀提出，因此得名“胡克定律”。

胡克定律公式：

胡克定律的數(shù)學表達式為：

F = -k·x

其中：

• F 是物體所受的恢復力（單位：牛頓 N）
• k 是物體的彈性常數(shù)或剛度系數(shù)（單位：牛頓/米 N/m）
• x 是物體的變形位移（單位：米 m），即物體相對于原始位置的位移

胡克定律的應用范圍主要是彈性形變的情況，當外力不超過材料的彈性極限時，材料會在去除外力后恢復到原來的形狀。如果外力過大，材料可能會發(fā)生永久性變形。

胡克定律計算示例：

假設有一根彈簧，彈性常數(shù)為 k = 200 N/m，當彈簧受到一個外力時，它發(fā)生了 x = 0.05 m 的位移（即5厘米）。根據(jù)胡克定律，可以計算出彈簧所受到的恢復力：

            F = -k·x
            F = -200 N/m * 0.05 m
            F = -10 N
                    

計算結(jié)果為 F = -10 N，負號表示恢復力的方向與位移的方向相反，即彈簧會朝著恢復原狀的方向施加一個 10 牛頓的力。

注意事項：

• 胡克定律只適用于彈性變形的物體，即材料能夠在外力移除后恢復原狀。
• 如果變形超過彈性極限，胡克定律不再適用，材料可能會發(fā)生永久性變形。
• 彈性常數(shù) k 的大小與材料的硬度、形狀、長度等因素有關。