Для решения задачи воспользуемся законом Гука, который описывает поведение упругих тел, таких как пружины. Закон Гука гласит, что сила, приложенная к пружине, прямо пропорциональна её удлинению. Математически это выражается следующим образом:
[ F = k \cdot \Delta x ]
где:
- ( F ) — сила, действующая на пружину,
- ( k ) — коэффициент жёсткости пружины,
- ( \Delta x ) — удлинение пружины.
В условии задачи указано, что при силе ( F_1 = 3 ) Н пружина удлинилась на ( \Delta x_1 = 4 ) см. Используя закон Гука, запишем это уравнение:
[ 3 \, \text{Н} = k \cdot 4 \, \text{см} ]
Отсюда можно найти коэффициент жёсткости ( k ):
[ k = \frac{3 \, \text{Н}}{4 \, \text{см}} = \frac{3}{4} \, \text{Н/см} ]
Теперь нам нужно найти силу ( F_2 ), при которой удлинение пружины составит ( \Delta x_2 = 6 ) см. Снова воспользуемся законом Гука:
[ F_2 = k \cdot \Delta x_2 ]
Подставим значение ( k ) и новое удлинение ( \Delta x_2 ):
[ F_2 = \frac{3 \, \text{Н}}{4 \, \text{см}} \cdot 6 \, \text{см} ]
Упростим выражение:
[ F_2 = \frac{3 \cdot 6}{4} \, \text{Н} = \frac{18}{4} \, \text{Н} = 4.5 \, \text{Н} ]
Таким образом, модуль силы, под действием которой удлинение этой пружины составит 6 см, равен 4,5 Н. Правильный ответ — 3) 4,5Н.