Для решения задачи воспользуемся законом Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, равна произведению жесткости пружины на величину её растяжения:
\[ F = k \cdot x \]
где:
- \( F \) — сила, действующая на пружину (в Ньютонах),
- \( k \) — жесткость пружины (в Н/м),
- \( x \) — растяжение пружины (в метрах).
В данном случае:
- \( k = 120 \, \text{Н/м} \),
- \( x = 2 \, \text{см} = 0.02 \, \text{м} \).
Теперь подставим значения в формулу для силы:
\[ F = 120 \, \text{Н/м} \cdot 0.02 \, \text{м} = 2.4 \, \text{Н} \]
Сила, действующая на пружину, равна весу груза, который можно выразить через массу \( m \):
\[ F = m \cdot g \]
где \( g \) — ускорение свободного падения, примерно равное \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \).
Теперь приравняем эти две силы:
\[ m \cdot g = 2.4 \, \text{Н} \]
Отсюда выразим массу \( m \):
\[ m = \frac{F}{g} = \frac{2.4 \, \text{Н}}{9.81 \, \text{м/с}^2} \approx 0.244 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса груза примерно равна 0.244 кг.