Для решения задачи воспользуемся законом Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению. Формула выглядит следующим образом:
\[ F = k \cdot \Delta x \]
где:
- \( F \) — сила,
- \( k \) — жесткость пружины,
- \( \Delta x \) — удлинение.
Для первой пружины:
- Жесткость \( k_1 = 200 \, \text{Н/м} \)
- Удлинение \( \Delta x_1 = 4 \, \text{см} = 0.04 \, \text{м} \)
Теперь определим силу \( F_1 \), действующую на первую пружину:
\[ F_1 = k_1 \cdot \Delta x_1 = 200 \, \text{Н/м} \cdot 0.04 \, \text{м} = 8 \, \text{Н} \]
Теперь используем эту силу для второй пружины, которая удлинилась на 2 мм (или 0.002 м):
- Удлинение \( \Delta x_2 = 2 \, \text{мм} = 0.002 \, \text{м} \)
Сила на второй пружине также будет равна \( F_2 = 8 \, \text{Н} \).
Теперь можем найти жесткость второй пружины \( k_2 \):
\[ F_2 = k_2 \cdot \Delta x_2 \]
Подставим известные значения и найдем \( k_2 \):
\[ 8 \, \text{Н} = k_2 \cdot 0.002 \, \text{м} \]
Решаем уравнение для \( k_2 \):
\[ k_2 = \frac{8 \, \text{Н}}{0.002 \, \text{м}} = 4000 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, жесткость второй пружины составляет \( 4000 \, \text{Н/м} \).