Недеформированную пружину жесткостью к = 600 Н/м подвесили вертикально и растянули на 10 см. К растянутой пружине прикрепили грузик массой 5 кг и отпустили. Определите разность модулей равнодействующей силы, действующей на грузик, в момент, когда он переместился на 15 см, и в момент начала движения. Ответ укажите в Н и округлите до целого числа. Ускорение свободного падения равна 9,8 м/с².

Решение:

1) В момент начала движения грузик находится в положении, когда пружина растянута на 10 см (0,1 м). Сила упругости пружины уравновешивает силу тяжести, действующую на грузик:

$$F_{упр1} = mg$$

Равнодействующая сила в этот момент равна 0, так как грузик находится в состоянии покоя.

$$F_{равн1} = 0$$

2) Когда грузик переместился на 15 см (0,15 м) от положения равновесия, пружина растянута на 10 см + 15 см = 25 см (0,25 м).

Сила упругости пружины в этот момент:

$$F_{упр2} = kx = 600 \cdot 0.25 = 150 \text{ Н}$$

Сила тяжести, действующая на грузик:

$$F_{тяж} = mg = 5 \cdot 9.8 = 49 \text{ Н}$$

Равнодействующая сила в этот момент:

$$F_{равн2} = F_{упр2} - F_{тяж} = 150 - 49 = 101 \text{ Н}$$

3) Разность модулей равнодействующей силы:

$$\Delta F = |F_{равн2}| - |F_{равн1}| = |101| - |0| = 101 \text{ Н}$$

Округляем до целого числа: 101 Н.

Ответ: 101