Yay Formülleri, bir yaya uygulanan kuvvet ile gerilme arasındaki bağlantıyı tanımlar ve ilk defa İngiliz bilim adamı Robert Hooke tarafından 1678 yılında keşfedilmiştir. Yay formüllerinde yayın uzadığı miktar, çekme kuvveti ile orantılıdır.

Yay formülleri, en genel anlamda; yaya etki eden kuvvetle yaydaki uzama miktarı arasındaki bağıntıdır ve F = - k.

x olarak ifade edilir. Burada;

F: Yaya etki eden kuvvet (Birimi: Newton)

X: Yaydaki uzama miktarı (Birimi: metre)

K: Yay sabiti (Birimi: Newton/metre)

Burada F, yay üzerine uygulanan kuvvettir. x ise yayın gevşek konumuna göre uzadığı miktardır. K ise yay sabiti olarak adlandırılan oransal sabittir. Yay sabiti yaya bağlı olan pozitif bir sabittir ve sert bir yay yüksek yay sabiti oranına sahip olur.

Yay formülleri içerisindeki yay sabiti, yayın yapısına ve uzunluğuna bağlı olarak değişir. Yay, bir yayı sıkıştıran veya geren cisme, eşit büyüklükte ve zıt yönde olacak şekilde karşı kuvvet uygular. Yayda depolanan potansiyel enerji aşağıdaki denklem ile ifade edilir;

Ep= 1/2 k.x2 formülü ile hesaplanır.

F= - k.x yay formüllerindeki F ile gösterilen bileşen kuvvet olarak tanımlanmakla birilikte; duran bir cismi harekete geçiren, hareket halindeki bir cismi durduran, cismin doğrultusunu, yönünü ve şeklini değiştirebilen etkiye denir. Yay formülleri içerisindeki kuvvet gözle görülemez, sadece etkileri gözlenip, ölçülebilir. Kuvvet dinamometre ile ölçülebilmektedir.