Для решения данной задачи, давайте воспользуемся законом Гука, который описывает поведение упругих тел. Закон Гука гласит, что сила упругости (F) пропорциональна деформации пружины (x) и вычисляется по формуле:
[ F = k \cdot x ]
где:
- ( F ) — сила упругости,
- ( k ) — жесткость пружины (в Н/м),
- ( x ) — деформация пружины (в м).
Первым шагом нужно найти деформацию пружины. Начальная длина пружины была 50 см, а после подвешивания груза она стала 54 см. Таким образом, деформация пружины будет равна:
[ x = \text{Длина после деформации} - \text{Начальная длина} = 54, \text{см} - 50, \text{см} = 4, \text{см} ]
Теперь переведем деформацию в метры, так как жесткость задана в Н/м:
[ x = 4, \text{см} = 0.04, \text{м} ]
Теперь подставим значения в формулу для расчета силы упругости. Жесткость пружины ( k = 150 , \text{Н/м} ):
[ F = 150 , \text{Н/м} \cdot 0.04 , \text{м} ]
Вычислим силу упругости:
[ F = 150 \cdot 0.04 = 6 , \text{Н} ]
Таким образом, сила упругости, возникающая в пружине, составляет 6 Н.