Давайте разберем эту задачу шаг за шагом.
Когда вы подвесили два груза массой по 100 г каждый, общая масса грузов составляет:
\[ m_{total} = 100 \, \text{г} + 100 \, \text{г} = 200 \, \text{г} = 0,2 \, \text{кг} \]
Сила тяжести, действующая на эти грузы, вычисляется по формуле:
\[ F = m \cdot g \]
где
- \( g \) (ускорение свободного падения) примерно равно \( 9,81 \, \text{м/с}^2 \).
Теперь подставим значения:
\[ F = 0,2 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 = 1,962 \, \text{Н} \]
Теперь, зная жесткость пружины \( k = 50 \, \text{Н/м} \), можем рассчитать, на сколько деформируется пружина при подвешивании грузов, используя закон Гука:
\[ F = k \cdot x \]
где \( x \) — удлинение пружины.
Перепишем формулу для нахождения удлинения:
\[ x = \frac{F}{k} \]
Подставим известные значения:
\[ x = \frac{1,962 \, \text{Н}}{50 \, \text{Н/м}} = 0,03924 \, \text{м} = 3,924 \, \text{см} \]
Теперь, чтобы найти длину не деформированной пружины \( L_0 \), нужно вычесть удлинение из длины пружины после подвешивания грузов:
\[ L_0 = L_{состояние \, после} - x \]
где \( L_{состояние \, после} = 20 \, \text{см} \).
Подставим:
\[ L_0 = 20 \, \text{см} - 3,924 \, \text{см} = 16,076 \, \text{см} \]
Итак, длина не деформированной пружины составляет приблизительно 16,08 см.