Пружина динамометра выдвигается на 0,8 см, когда к его крюку прикреплен груз весом 4 кг. Насколько растягивается пружина, если прикрепить тело 20 кг?​

Дано:

dL1 = 0,8 см = 0,008 м

m1 = 4 кг

m2 = 20 кг

g = 10 м/с²

Найти:

dL2 = ?

Сила упругости Fупр. = -k*dL, возникающая в пружине динамометра, уравновешена с силой тяжести Fт = mg, действующей на прикреплённый к крюку груз. Т.е., согласно Третьему закону Ньютона:

Fупр. = - Fт

Модули сил будут равны:

Fупр. = Fт

Тогда

Fупр. = mg

Значит, мы можем узнать значение силы упругости и в случае груза, массой 4 кг, и в случае груза, массой 20 кг:

Fупр.1 = m1g

Fупр.2 = m2g

Далее приравняем жёсткости пружин, т.к. это единственная величина, которая не меняется. Затем выразим искомое dL2 и найдём его:

k = Fупр. / dL - берём модуль, поэтому без минуса

k = k

Fупр.1 / dL1 = Fупр. / dL2

m1g / dL1 = m2g / dL2

dL2 = m2g / (m1g / dL1) = (m2g*dL1) / m1g = (20*10*0,008) / 4*10 = 20*0,08 / 40 = 1,6 : 40 = 0,04 м = 4 см

ответ: 4 см.