5 На рис. изображены ненагруженный и нагруженный без- мены и рядом линейка. Чему равна жесткость пружины безмена?

Из рисунка видно, что ненагруженный безмен имеет длину, соответствующую 0 см на линейке. Нагруженный безмен удлинился до отметки 4 см на линейке, при этом вес груза составляет 2 кг.

Закон Гука:

$$ F = k \Delta x $$

где:

• $$F$$ - сила упругости,
• $$k$$ - жесткость пружины,
• $$\Delta x$$ - изменение длины пружины.

В данном случае сила упругости равна силе тяжести груза:

$$ F = mg = 2 \cdot 9.8 = 19.6 \text{ Н} $$

где:

• $$m = 2 \text{ кг}$$ - масса груза,
• $$g = 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$$ - ускорение свободного падения.

Изменение длины пружины равно:

$$\Delta x = 4 \text{ см} = 0.04 \text{ м}$$

Тогда жесткость пружины равна:

$$ k = \frac{F}{\Delta x} = \frac{19.6}{0.04} = 490 \frac{\text{Н}}{\text{м}} $$

Ответ: жесткость пружины безмена равна 490 Н/м.