Для определения силы упругости, возникающей в пружине, можно использовать закон Гука, который описывает связь между деформацией пружины и силой, действующей на нее. Этот закон формулируется следующим образом:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила упругости,
- \( k \) — жесткость пружины (в данном случае 100 Н/м),
- \( x \) — удлинение пружины (в метрах).
Сначала нужно найти силу, с которой груз массой 200 граммов (или 0,2 килограмма) действует на пружину. Для этого используем формулу для силы тяжести:
\[ F_{тяж} = m \cdot g \]
где:
- \( m = 0,2 \, \text{кг} \) (масса груза),
- \( g \approx 9,81 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения).
Подставим значения:
\[ F_{тяж} = 0,2 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 = 1,962 \, \text{Н} \]
Теперь, согласно закону Гука, эта сила будет равна силе упругости, когда пружина достигнет нового равновесия. Поскольку пружина находится в состоянии равновесия, силу упругости можно выразить как:
\[ F_{упр} = F_{тяж} \]
Таким образом, сила упругости в пружине будет равна 1,962 Н.
В итоге, сила упругости, возникающая в пружине, равна примерно 1,96 Н.