Краткое пояснение:
Согласно закону Гука, удлинение пружины пропорционально силе, действующей на нее, и обратно пропорционально её жёсткости. Используя эту зависимость и данные из диаграммы, можно определить соотношение жёсткостей пружин.
Пошаговое решение:
- Анализ диаграммы: Из диаграммы видно, что при массе m₁ (первая пружина) удлинение составляет 2x, а при массе m₂ (вторая пружина) удлинение составляет x.
- Применение закона Гука: Закон Гука гласит: F = kx, где F — сила, k — жёсткость, x — удлинение. В данном случае сила равна весу груза (F = mg).
- Составление уравнений: Для первой пружины: m₁g = k₁(2x). Для второй пружины: m₂g = k₂(x).
- Использование условия задачи: Дано, что m₁ = 2m₂.
- Подстановка и решение: Подставим m₁ = 2m₂ в первое уравнение: (2m₂)g = k₁(2x). Упростим: m₂g = k₁x. Теперь у нас есть два уравнения:
m₂g = k₁x
m₂g = k₂(x)
Приравнивая правые части, получаем: k₁x = k₂x. - Вывод: Следовательно, k₁ = k₂.
Ответ: Б) k₁ = k₂