Чтобы определить, на сколько растянется пружина при подвешенном грузе, можно воспользоваться законом Гука, который утверждает, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению. Формула выглядит следующим образом:
\( F = k \cdot x \),
где:
- \( F \) — сила, приложенная к пружине (в Ньютонах),
- \( k \) — жесткость пружины (в Н/м),
- \( x \) — удлинение пружины (в метрах).
В данном случае, жесткость пружины \( k = 80 \, \text{Н/м} \), а груз массой \( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \). Сначала необходимо определить силу тяжести, действующую на груз:
\( F = m \cdot g \),
где \( g \) — ускорение свободного падения, которое приблизительно 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 силу \( F \), можем найти удлинение \( x \):
\( x = \frac{F}{k} = \frac{1.962 \, \text{Н}}{80 \, \text{Н/м}} \approx 0.0245 \, \text{м} \).
Таким образом, пружина растянется примерно на \( 0.0245 \, \text{м} \) или \( 24.5 \, \text{мм} \).