Чтобы найти жесткость буксирного троса, используем закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину (или в нашем случае на трос), равна произведению жесткости пружины на удлинение:
\[ F = k \cdot \Delta x \]
где:
- \( F \) — сила, действующая на трос,
- \( k \) — жесткость троса,
- \( \Delta x \) — удлинение троса.
Сначала нам нужно рассчитать силу, действующую на трос. Эта сила равна произведению массы автомобиля на его ускорение:
\[ F = m \cdot a \]
где:
- \( m = 1,5 \times 10^3 \) кг (масса автомобиля),
- \( a = 0,4 \) м/с² (ускорение).
Подставим значения:
\[ F = 1,5 \times 10^3 \, \text{кг} \times 0,4 \, \text{м/с}^2 = 600 \, \text{Н} \]
Теперь мы знаем силу, действующую на трос, равную 600 Н. Удлинение троса \( \Delta x \) составляет 1 см, что нужно перевести в метры:
\[ \Delta x = 1 \, \text{см} = 0,01 \, \text{м} \]
Теперь подставим значения в закон Гука, чтобы найти жесткость \( k \):
\[ 600 \, \text{Н} = k \cdot 0,01 \, \text{м} \]
Решим уравнение для \( k \):
\[ k = \frac{600 \, \text{Н}}{0,01 \, \text{м}} = 60000 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, жесткость буксирного троса составляет \( 60000 \, \text{Н/м} \).