Для определения жесткости пружины (к) пружинных весов можно использовать закон Гука, который гласит, что сила, приложенная к пружине, пропорциональна её удлинению. Формула выглядит так:
[ F = k \cdot x ]
где:
- ( F ) — сила, приложенная к пружине (в нашем случае это сила тяжести, действующая на пакет с картошкой),
- ( k ) — жесткость пружины,
- ( x ) — удлинение пружины (в данном случае на 0,05 м).
Сначала найдем силу тяжести, действующую на пакет. Для этого используем формулу:
[ F = m \cdot g ]
где:
- ( m = 4 ) кг — масса пакета,
- ( g = 10 ) Н/кг — ускорение свободного падения.
Теперь подставим значения в формулу для силы:
[ F = 4 , \text{кг} \cdot 10 , \text{Н/кг} = 40 , \text{Н} ]
Теперь, имея силу ( F ) и удлинение ( x ), можем найти жесткость пружины:
[ k = \frac{F}{x} = \frac{40 , \text{Н}}{0,05 , \text{м}} ]
Выполним расчет:
[ k = \frac{40}{0,05} = 800 , \text{Н/м} ]
Таким образом, жесткость пружины составляет ( 800 , \text{Н/м} ).