Чтобы определить удлинение пружины в состоянии равновесия, нужно воспользоваться формулой, основанной на втором законе Ньютона и законе Гука для пружин.
Определим силу тяжести (F), действующую на стержень: \[ F = m \cdot g \] где:
- \(m = 0.3\) кг (масса стержня),
- \(g = 10 \, \text{м/с}^2\) (ускорение свободного падения).
Подставим значения: \[ F = 0.3 \cdot 10 = 3 \, \text{Н} \]
Используем закон Гука для пружины: Сила, приложенная к пружине, равна: \[ F = k \cdot x \] где:
- \(k = 50 \, \text{Н/м}\) (коэффициент жесткости пружины),
- \(x\) – удлинение пружины.
Подставим известные значения: \[ 3 = 50 \cdot x \]
Решим уравнение для \(x\): \[ x = \frac{3}{50} = 0.06 \, \text{м} \]
Переведем в сантиметры: \[ x = 0.06 \, \text{м} = 6 \, \text{см} \]
Таким образом, удлинение пружины в состоянии равновесия составляет 6 см.
