Для решения этой задачи можно использовать закон Гука, который гласит, что деформация (растяжение) упругого тела пропорциональна приложенной силе, при условии, что не превышены пределы упругости. Этот закон можно записать так:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила,
- \( k \) — коэффициент жесткости проволоки,
- \( x \) — растяжение.
Сначала мы знаем, что при силе 20 Н проволока растянулась на 2 см (или 0,02 м). Это можно записать как:
\[ 20\, \text{Н} = k \cdot 0,02\, \text{м} \]
Теперь нам нужно узнать, как будет растягиваться проволока при силе 40 Н. При этой силе у нас будет:
\[ 40\, \text{Н} = k \cdot x \]
Сначала найдем коэффициент жесткости \( k \) из первого уравнения:
\[ k = \frac{20\, \text{Н}}{0,02\, \text{м}} = 1000\, \text{Н/м} \]
Теперь подставим \( k \) во второе уравнение, чтобы найти \( x \):
\[ 40\, \text{Н} = 1000\, \text{Н/м} \cdot x \]
Разделим обе стороны на 1000 Н/м:
\[ x = \frac{40\, \text{Н}}{1000\, \text{Н/м}} = 0,04\, \text{м} \]
Таким образом, при силе 40 Н проволока растянется на 0,04 м, или 4 см.
В итоге, если на проволоку подействует сила 40 Н, она растянется на 4 см.