Для нахождения массы тела, необходимо использовать закон Гука, который гласит, что сила, приложенная к пружине, равна произведению жёсткости пружины на её удлинение:
\( F = k \cdot x \)
где:
- \( F \) — сила растяжения (в данном случае это вес тела),
- \( k \) — жёсткость пружины (350 Н/м),
- \( x \) — удлинение пружины (4 см = 0,04 м).
Сила веса тела также может быть выражена как:
\( F = m \cdot g \)
где:
- \( m \) — масса тела,
- \( g \) — ускорение свободного падения (10 Н/кг).
Приравниваем обе силы:
\( m \cdot g = k \cdot x \)
Следовательно,
\( m = \frac{k \cdot x}{g} \)
Теперь подставим известные значения:
\( m = \frac{350 \, \text{Н/м} \cdot 0,04 \, \text{м}}{10 \, \text{Н/кг}} \)
\( m = \frac{14}{10} = 1,4 \, \text{кг} \)
Ответ: масса тела должна быть 1,4 кг.