Для определения массы груза, прикрепленного к пружине, воспользуемся законом Гука и законом всемирного тяготения.
По закону Гука:
[ F = k \cdot x ]
где ( F ) — сила, приложенная к пружине (в этом случае вес груза),
( k ) — жесткость пружины (120 Н/м),
( x ) — удлинение пружины (в данном случае 2 см или 0.02 м).
Преобразуем формулу:
[ F = 120 , \text{Н/м} \cdot 0.02 , \text{м} = 2.4 , \text{Н} ]
Теперь, поскольку вес груза равен силе тяжести ( F = m \cdot g ), где ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²), равен:
[ 2.4 , \text{Н} = m \cdot 9.81 , \text{м/с}² ]
Теперь найдем массу ( m ):
[ m = \frac{2.4 , \text{Н}}{9.81 , \text{м/с}²} \approx 0.244 , \text{кг} ]
Таким образом, масса груза приблизительно равна 0.244 кг.