Для того чтобы определить массу груза, который необходимо подвесить к пружине, мы можем воспользоваться законом Гука. Он гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению. Формула выглядит следующим образом:
[ F = k \cdot x ]
где:
- ( F ) — сила, приложенная к пружине (в ньютонах, Н),
- ( k ) — жёсткость пружины (в ньютонах на метр, Н/м),
- ( x ) — удлинение пружины (в метрах, м).
Данные из задачи:
- жёсткость пружины ( k = 80 , Н/м ),
- удлинение ( x = 6 , см = 0.06 , м ).
Теперь подставим данные в формулу для расчёта силы:
[ F = 80 , Н/м \cdot 0.06 , м = 4.8 , Н. ]
Сила тяжести ( F ) также может быть выражена через массу ( m ):
[ F = m \cdot g, ]
где ( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9.81 , м/с^2 )).
Теперь мы можем найти массу ( m ):
[ m = \frac{F}{g} = \frac{4.8 , Н}{9.81 , м/с^2} \approx 0.49 , кг. ]
Таким образом, чтобы растянуть пружину на 6 см, необходимо подвесить груз массой примерно 0.49 кг.