Для решения данной задачи вспомним закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, равна произведению жесткости пружины на её удлинение:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила,
- \( k \) — жесткость пружины,
- \( x \) — удлинение пружины.
Пусть \( F \) — это сила, которая действует на обе пружины. Для первой пружины с удлинением \( x_1 = 6 \) см и жесткостью \( k_1 \) можно записать:
\[ F = k_1 \cdot 6. \quad (1) \]
Для второй пружины с удлинением \( x_2 = 3 \) см и жесткостью \( k_2 \) также запишем:
\[ F = k_2 \cdot 3. \quad (2) \]
Так как обе формулы равны \( F \), мы можем приравнять правые части:
\[ k_1 \cdot 6 = k_2 \cdot 3. \]
Теперь поделим обе части уравнения на 3:
\[ 2k_1 = k_2. \]
Теперь выразим соотношение жесткостей:
\[ k_1 = \frac{k_2}{2}. \]
Следовательно, если мы запишем это в виде соотношения, получаем:
\[ k_1 = 2k_2. \]
Таким образом, правильный ответ — 4) \( k_1 = 2k_2 \).