Для вычисления жёсткости системы пружин необходимо использовать правила соединения пружин.
- Две пружины, соединённые параллельно, имеют жёсткость \( k_p \), равную:
\[ k_p = k_1 + k_2 \]
где \( k_1 \) и \( k_2 \) — жёсткости параллельно соединённых пружин. В нашем случае обе пружины имеют одинаковую жёсткость 150 Н/м. Тогда:
\[ k_p = 150 \, \text{Н/м} + 150 \, \text{Н/м} = 300 \, \text{Н/м} \]
- Теперь эта эквивалентная пружина \( k_p \) соединена последовательно с третьей пружиной, имеющей ту же жёсткость 150 Н/м. Для последовательного соединения пружин жёсткость \( k_s \) вычисляется по формуле:
\[ \frac{1}{k_s} = \frac{1}{k_p} + \frac{1}{k_3} \]
где \( k_3 = 150 \, \text{Н/м} \). Подставим значения:
\[ \frac{1}{k_s} = \frac{1}{300} + \frac{1}{150} \]
Вычислим правую часть:
\[ \frac{1}{300} + \frac{1}{150} = \frac{1}{300} + \frac{2}{300} = \frac{3}{300} = \frac{1}{100} \]
Теперь найдём \( k_s \):
\[ k_s = 100 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, жёсткость всей системы равна 100 Н/м.