Сила Упругости — Задание 2 ЕГЭ по физике №00041130

1. Расставим силы. На верхний груз действуют: внешняя сила $\vec{F}$ (вверх), сила упругости пружины $\vec{F}{\text{упр}}$ (вниз, пружина тянет его к нижнему грузу) и сила тяжести $m\vec{g}$ (вниз). На нижний груз: сила упругости $\vec{F}{\text{упр}}$ (вверх) и сила тяжести $m\vec{g}$ (вниз).

2. Пружина невесома, поэтому с обоих концов тянет с одинаковой силой:

$F_{\text{упр}} = k\Delta x$

3. Грузы связаны пружиной и движутся вместе с одним и тем же ускорением $a$. Второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось для верхнего груза:

$F - k\Delta x - mg = ma \quad (1)$

4. Для нижнего груза:

$k\Delta x - mg = ma \quad (2)$

5. Вычитаем (1) из (2) — ускорение и сила тяжести уходят:

$2k\Delta x - F = 0$

$\Delta x = \dfrac{F}{2k}$

6. Подставляем числа:

$\Delta x = \dfrac{4{,}6}{2 \cdot 230} = 0{,}01 \text{ м} = 1$ см

Ответ: 1