Уравнение закона Гука для пружины можно записать как F = k * Δl, где F - сила, k - жёсткость пружины и Δl - изменение длины пружины.
Мы можем использовать известные данные, чтобы найти значение жёсткости пружины. Масса снаряда - 100 г (0.1 кг), а его высота - 20 м (20 000 см).
Сначала найдём работу, совершённую гравитацией при подъеме снаряда на высоту: работа = сила * путь = масса * ускорение свободного падения * высота работа = 0.1 кг * 9.8 м/с^2 * 20 000 см = 19 600 Дж
Затем найдём изменение потенциальной энергии системы (снаряд + пружина): изменение потенциальной энергии = масса * ускорение свободного падения * изменение высоты изменение потенциальной энергии = 0.1 кг * 9.8 м/с^2 * (6 см - 1 см) = 0.098 Дж
Так как работа и изменение потенциальной энергии равны, мы можем записать следующее уравнение: 19 600 Дж = 0.098 Дж + 0.5 * k * (6 см)^2
Решая это уравнение, мы найдём жёсткость пружины: k = (19 600 Дж - 0.098 Дж) / (0.5 * (6 см)^2)
Вычисляя это выражение, мы получим значение жёсткости пружины в соответствующих единицах.
