Для решения этой задачи используем закон Гука, который описывает поведение пружин:
[ F = k \times x ]
где:
- ( F ) — сила, приложенная к пружине (в ньютонах),
- ( k ) — коэффициент жесткости пружины (в ньютонах на метр),
- ( x ) — удлинение (или сжатие) пружины (в метрах).
Сначала нам нужно определить коэффициент жесткости ( k ). Из условия задачи известно, что при приложении силы 5 Н пружина сжимается на 0,5 см (или 0,005 м):
[ 5 = k \times 0,005 ]
Отсюда:
[ k = \frac{5}{0,005} = 1000 , \text{Н/м} ]
Теперь, когда мы знаем значение ( k ), можем рассчитать удлинение пружины под действием груза массой 700 г (или 0,7 кг). Сила тяжести, действующая на груз, определяется как:
[ F = m \times g ]
где ( g ) — ускорение свободного падения (обычно принимается равным 9.81 м/с²):
[ F = 0,7 , \text{кг} \times 9,81 , \text{м/с}^2 = 6,867 , \text{Н} ]
Теперь используем закон Гука, чтобы найти удлинение ( x ):
[ 6,867 = 1000 \times x ]
Отсюда:
[ x = \frac{6,867}{1000} = 0,006867 , \text{м} = 6,867 , \text{см} ]
Таким образом, пружина удлинится на примерно 6.87 см при подвешивании груза массой 700 г.