Чтобы найти жесткость пружины (k), можно использовать закон Гука, который записывается как:
\[ F = k \cdot \Delta x \]
где:
- \( F \) — сила, действующая на пружину,
- \( k \) — жесткость пружины,
- \( \Delta x \) — удлинение пружины.
Сила, действующая на пружину, может быть рассчитана через массу и ускорение свободного падения (где \( g \approx 9,81 \, \text{м/с}^2 \)):
\[ F = m \cdot g \]
Подставим известные значения:
- \( m = 0,4 \, \text{кг} \)
- \( g \approx 9,81 \, \text{м/с}^2 \)
- \( \Delta x = 0,8 \, \text{см} = 0,008 \, \text{м} \)
Теперь сначала найдем силу \( F \):
\[ F = 0,4 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \approx 3,924 \, \text{Н} \]
Теперь подставим значение силы и удлинения в уравнение для нахождения \( k \):
\[ 3,924 \, \text{Н} = k \cdot 0,008 \, \text{м} \]
Теперь решим это уравнение для \( k \):
\[ k = \frac{3,924 \, \text{Н}}{0,008 \, \text{м}} \approx 490,5 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, жесткость пружины \( k \) примерно равна \( 490,5 \, \text{Н/м} \).