Чтобы определить, на сколько сантиметров растянется пружина, можно воспользоваться законом Гука, который описывает зависимость между силой, приложенной к пружине, и её деформацией. Согласно этому закону, сила, приложенная к пружине, равна произведению жесткости пружины на величину её растяжения.
Формула выглядит так:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила (в ньютонах),
- \( k \) — жесткость пружины (в Н/м),
- \( x \) — величина растяжения пружины (в метрах).
- Сначала находим силу \( F \), которую создаёт гиря массой 200 г. Для этого переводим массу в килограммы:
\[ 200 \, г = 0,2 \, кг \]
Сила тяжести рассчитывается по формуле:
\[ F = m \cdot g \]
где \( g \) (ускорение свободного падения) примерно равно 9,81 м/с².
Теперь подставим значения:
\[ F = 0,2 \, кг \cdot 9,81 \, м/с² = 1,962 \, Н \]
- Теперь можем использовать закон Гука, чтобы найти \( x \):
\[ x = \frac{F}{k} = \frac{1,962 \, Н}{100 \, Н/м} = 0,01962 \, м \]
- Переведем это в сантиметры:
\[ 0,01962 \, м = 1,962 \, см \]
Таким образом, пружина растянется на approximately 1,96 см при подвешивании гири массой 200 г.