Чтобы определить, на сколько миллиметров растянулась пружина динамометра, нужно сначала понять, какие силы действуют на груз и как они связаны с растяжением пружины.
Основной закон, который мы будем использовать, это закон Гука. Он гласит, что сила, действующая на пружину, прямо пропорциональна её деформации:
где:
- — сила, действующая на пружину,
- — жесткость пружины,
- — деформация пружины.
В нашем случае, сила — это сила тяжести, действующая на груз массой 5 кг. Сила тяжести определяется как произведение массы груза на ускорение свободного падения :
где:
- — масса груза,
- — ускорение свободного падения, обычно принято равным на поверхности Земли.
Подставим значения:
Теперь используем закон Гука, чтобы найти деформацию пружины :
Решаем это уравнение относительно :
Для удобства переведем результат в миллиметры, так как 1 метр равен 1000 миллиметров:
Итак, пружина динамометра растянулась на 9.8 миллиметров.