Чтобы найти массу груза, нужно использовать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению. Это можно выразить формулой:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила, приложенная к пружине (в Ньютонах);
- \( k \) — коэффициент жесткости пружины (в Н/м);
- \( x \) — удлинение пружины (в метрах).
В данном случае:
- Длина пружины без груза — 15 см, а с грузом — 18 см. Значит, удлинение \( x \) составляет:
\[ x = 18 \, \text{см} - 15 \, \text{см} = 3 \, \text{см} = 0,03 \, \text{м} \]
- Коэффициент жесткости \( k = 1100 \, \text{Н/м} \).
Теперь подставим значения в формулу для вычисления силы \( F \):
\[ F = 1100 \, \text{Н/м} \cdot 0,03 \, \text{м} = 33 \, \text{Н} \]
- Сила, приложенная к пружине, равна весу груза, который можно выразить через массу \( m \) следующим образом:
\[ F = m \cdot g \]
где \( g \) — ускорение свободного падения, примерно \( 9,81 \, \text{м/с}^2 \).
- Теперь можно выразить массу:
\[ m = \frac{F}{g} = \frac{33 \, \text{Н}}{9,81 \, \text{м/с}^2} \]
Выполним расчет:
\[ m \approx 3,36 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса груза составляет примерно 3,36 кг.
