Для решения задачи используем закон Гука, который связывает силу, действующую на пружину, с её удлинением:
\[ F = k \cdot \Delta x, \]
где:
- \( F \) — сила, действующая на пружину,
- \( k \) — коэффициент жёсткости пружины,
- \( \Delta x \) — удлинение пружины.
Сила, действующая на пружину в данном случае, равна весу груза и вычисляется по формуле:
\[ F = m \cdot g, \]
где:
- \( m = 0.5 \, \text{кг} \) — масса груза,
- \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения.
Теперь подставим значения:
\[ F = 0.5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 5 \, \text{Н}. \]
Удлинение пружины (\( \Delta x \)) задано в сантиметрах, поэтому преобразуем его в метры:
\[ \Delta x = 4 \, \text{см} = 0.04 \, \text{м}. \]
Теперь подставим \( F \) и \( \Delta x \) в уравнение закона Гука:
\[ 5 \, \text{Н} = k \cdot 0.04 \, \text{м}. \]
Решим это уравнение относительно \( k \):
\[ k = \frac{5 \, \text{Н}}{0.04 \, \text{м}} = 125 \, \text{Н/м}. \]
Таким образом, коэффициент жёсткости пружины \( k \) равен 125 Н/м. Округляя до целых, получаем:
Ответ: 125 Н/м.