Для определения жесткости пружины \( K \) воспользуемся формулой Гука, которая связывает силу \( P \), жесткость пружины и удлинение пружины \( \Delta L \):
\[ P = K \cdot \Delta L \]
Здесь:
- \( P = 15 \, \text{Н} \)
- \( \Delta L = L_1 = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м} \)
Подставим значения в уравнение:
\[ 15 = K \cdot 0.05 \]
Теперь найдем \( K \):
\[ K = \frac{15}{0.05} = 300 \, \text{Н/м} \]
Так что жесткость пружины \( K \) равна \( 300 \, \text{Н/м} \).
Теперь рассчитаем длину пружины \( L_2 \) при подвешивании трёх таких грузов. Каждый груз растягивает пружину на \( L_1 = 5 \, \text{см} \). Тогда общее удлинение под тремя грузами \( \Delta L_{\text{total}} \) будет:
\[ \Delta L_{\text{total}} = 3 \cdot L_1 = 3 \cdot 5 \, \text{см} = 15 \, \text{см} \]
Теперь можно воспользоваться формулой для длины деформированной пружины. Правильным вариантом будет:
\[ L_2 = \Delta L + L_0 \]
Где:
- \( L_0 = 5 \, \text{см} \)
Подставим в формулу:
\[ L_2 = 15 \, \text{см} + 5 \, \text{см} = 20 \, \text{см} \]
Таким образом, длина пружины \( L_2 \) при подвешивании трёх грузов будет равна \( 20 \, \text{см} \).