5. На пружине жёсткостью 50 Н/м висит груз, и она растянулась на 4 см. Чему равна масса груза? Изобразите силы, действующие на груз.

Для решения задачи используем закон Гука:

$$F = k \cdot \Delta x$$

где:

• $$F$$ - сила, действующая на пружину,
• $$k$$ - жёсткость пружины (50 Н/м),
• $$\Delta x$$ - изменение длины пружины (4 см = 0,04 м).

Подставим значения:

$$F = 50 \,\frac{\text{Н}}{\text{м}} \cdot 0.04 \,\text{м} = 2 \,\text{Н}$$

Сила упругости пружины равна силе тяжести груза:

$$F = mg$$

где:

• $$m$$ - масса груза,
• $$g$$ - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Выразим массу груза:

$$m = \frac{F}{g}$$

Подставим значения:

$$m = \frac{2 \,\text{Н}}{9.8 \,\frac{\text{м}}{\text{с}^2}} \approx 0.204 \,\text{кг}$$

Изобразим силы, действующие на груз:

      ↑ Fупр (сила упругости пружины)
      |
------O------
      |
      ↓ Fтяж (сила тяжести)

Ответ: Масса груза приблизительно равна 0,204 кг.