Для решения задачи воспользуемся законом Гука, который гласит, что сила, приложенная к пружине, пропорциональна её удлинению. Формула для силы пружины записывается как:
[ F = k \cdot x ]
где:
- ( F ) — сила, приложенная к пружине (в ньютонах),
- ( k ) — жесткость пружины (в ньютонах на метр),
- ( x ) — удлинение пружины (в метрах).
Из условия задачи мы знаем, что:
- масса тела ( m = 200 ) г = ( 0.2 ) кг (перевели в килограммы),
- удлинение пружины ( x = 2 ) мм = ( 0.002 ) м (перевели в метры),
- ускорение тела ( a = 0.1 ) м/с².
Сначала найдем силу, действующую на тело, используя второй закон Ньютона:
[ F = m \cdot a ]
Теперь подставим значения:
[ F = 0.2 , \text{кг} \cdot 0.1 , \text{м/с}^2 = 0.02 , \text{Н} ]
Теперь мы можем использовать этот результат в формуле для силы пружины:
[ 0.02 , \text{Н} = k \cdot 0.002 , \text{м} ]
Теперь выразим жесткость пружины ( k ):
[ k = \frac{0.02 , \text{Н}}{0.002 , \text{м}} = 10 , \text{Н/м} ]
Таким образом, жесткость пружины составляет ( 10 , \text{Н/м} ).