Чтобы определить коэффициент жесткости пружины, можно воспользоваться законом Гука, который выражается формулой:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила, приложенная к пружине (в ньютонах),
- \( k \) — коэффициент жесткости пружины (в Н/м),
- \( x \) — удлинение пружины (в метрах).
В данной задаче:
- Удлинение пружины \( x = 30 \, \text{см} = 0.3 \, \text{м} \),
- Груз \( m = 5 \, \text{кг} \) (сила тяжести \( F \) можно найти по формуле \( F = m \cdot g \), где \( g \) — ускорение свободного падения, приближенно принимаемое равным \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)).
Сначала вычислим силу тяжести:
\[ F = m \cdot g = 5 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 49.05 \, \text{Н} \]
Теперь, подставим значение силы и удлинения в закон Гука для определения коэффициента жесткости \( k \):
\[ k = \frac{F}{x} = \frac{49.05 \, \text{Н}}{0.3 \, \text{м}} \]
Теперь выполняем вычисление:
\[ k \approx 163.5 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, коэффициент жесткости пружины составляет примерно \( 163.5 \, \text{Н/м} \).