Чтобы найти жесткость пружины, воспользуемся законом Гука и уравнением для силы, действующей на пружину.
Согласно закону Гука, сила, действующая на пружину, определяется как:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила, действующая на пружину,
- \( k \) — жесткость пружины,
- \( x \) — удлинение пружины.
При равномерном подъеме коробки вся сила, действующая на пружину, равна силе тяжести, которая рассчитывается как:
\[ F_{т} = m \cdot g \]
где:
- \( m = 10 \, \text{кг} \) — масса коробки,
- \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения.
Теперь подставим значения:
\[ F_{т} = 10 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 100 \, \text{Н} \]
Теперь, используя закон Гука, подставим найденные значения в уравнение:
\[ 100 \, \text{Н} = k \cdot 0.2 \, \text{м} \]
Теперь выразим жесткость \( k \):
\[ k = \frac{100 \, \text{Н}}{0.2 \, \text{м}} = 500 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, жесткость пружины равна \( 500 \, \text{Н/м} \).
