Для определения массы груза, который привел к растяжению пружины, можно использовать второй закон Ньютона и формулу для силы, действующей на пружину.
Сила, с которой пружина растягивается, определяется по формуле:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила, прикладываемая к пружине (в Ньютонах),
- \( k \) — жесткость пружины (в Н/м),
- \( x \) — растяжение пружины (в метрах).
В данном случае:
- жесткость пружины \( k = 30 \, \text{Н/м} \),
- растяжение пружины \( x = 12 \, \text{см} = 0.12 \, \text{м} \).
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ F = 30 \, \text{Н/м} \cdot 0.12 \, \text{м} = 3.6 \, \text{Н} \]
Сила, действующая на пружину, равна весу груза, который можно вычислить по формуле:
\[ F = m \cdot g \]
где:
- \( m \) — масса груза (в кг),
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)).
Теперь мы можем выразить массу \( m \):
\[ m = \frac{F}{g} = \frac{3.6 \, \text{Н}}{9.81 \, \text{м/с}^2} \approx 0.37 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса груза составляет примерно \( 0.37 \, \text{кг} \).