Сила Упругости — Задание 2 ЕГЭ по физике №00019040

На рисунке слева направо: стенка, первая пружина $k_1$, кубик, вторая пружина $k_2$, и к свободному концу второй пружины приложена сила $\vec F$. Всё покоится, трения нет. Пройдём по цепочке справа налево и посмотрим, какие силы должны быть равны.

Вторая пружина. Она невесома и покоится, поэтому силы на её концах одинаковы по модулю: за правый конец её тянут с силой $F$, значит, и она тянет кубик вправо с силой $F$.

Кубик. Он покоится, а по горизонтали на него действуют только две силы упругости: вторая пружина тянет вправо с силой $F$, первая — влево с силой $k_1x_1$. Они уравновешены: $$F=k_1x_1$$

Подставляем числа, переведя удлинение в метры ($2\ \text{см}=0{,}02\ \text{м}$): $$F=300\cdot 0{,}02=6\ \text{Н}$$

Масса кубика и жёсткость второй пружины для ответа не понадобились. Зная $F$, можно найти удлинение второй пружины: $\dfrac{F}{k_2}=\dfrac{6}{600}=0{,}01$ м — но об этом не спрашивают.