Для решения этой задачи нам понадобится закон Гука, который связывает силу упругости пружины с её растяжением:
$$F = kx$$
где:
- (F) - сила упругости, возникающая в пружине, Н
- (k) - жесткость пружины, Н/м
- (x) - растяжение пружины, м
В данном случае, сила упругости равна силе тяжести, действующей на груз:
$$F = mg$$
где:
- (m) - масса груза, кг
- (g) - ускорение свободного падения, ≈ 9.8 м/с²
Сначала переведем массу груза из граммов в килограммы:
$$m = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$$
Теперь найдем силу тяжести:
$$F = 0.1 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 0.98 \text{ Н}$$
Используем закон Гука для нахождения растяжения пружины:
$$0.98 \text{ Н} = 40 \text{ Н/м} \cdot x$$
Выразим и найдем (x):
$$x = \frac{0.98 \text{ Н}}{40 \text{ Н/м}} = 0.0245 \text{ м}$$
Переведем растяжение из метров в сантиметры:
$$x = 0.0245 \text{ м} = 2.45 \text{ см}$$
Ответ: 2.45