Чтобы ответить на этот вопрос, нужно обратиться к закону Гука, который описывает силу упругости в пружине. Закон Гука гласит, что сила упругости ( F ) прямо пропорциональна деформации ( x ) (в данном случае, сжатию пружины) и может быть выражена формулой:
[ F = kx ]
где ( k ) — коэффициент жесткости пружины, а ( x ) — величина деформации (сжатия или растяжения).
В условии задачи говорится, что сила упругости во втором случае в 4 раза больше, чем в первом. Это можно записать как:
[ F_2 = 4F_1 ]
Подставляя формулу закона Гука в это равенство, получаем:
[ kx_2 = 4kx_1 ]
Так как коэффициенты жесткости ( k ) одинаковы для обоих случаев (пружина одна и та же), их можно сократить из уравнения:
[ x_2 = 4x_1 ]
Это уравнение показывает, что деформация (сжатие) во втором случае в 4 раза больше, чем в первом. Теперь можно проанализировать предложенные варианты ответов:
а) Больше чем во втором в 4 раза: это неверно, так как мы установили, что ( x_2 = 4x_1 ), то есть деформация во втором случае больше, а не наоборот.
б) Такое же как и в первом: это тоже неверно, поскольку деформации различны.
в) Меньше чем во второй в 4 раза: это верный ответ. Действительно, ( x_1 ) меньше ( x_2 ) в 4 раза, поскольку ( x_2 = 4x_1 ).
Таким образом, правильный ответ: в) меньше чем во второй в 4 раза.