1) Сила тяжести, которую показывает динамометр, можно выразить формулой: F = mg, g нам предложили принимать равным 10 Н/кг.

Так как груз находится в равновесии, то сила тяжести уравновешивается силой упругости пружины, то есть для нижнего динамометра Fупр₂ = mg, а F₂ = Fупр₂, поэтому масса груза равна m = F₂ / g = 1 / 10 = 0,1 кг = 100 г.

Ответ: 100 г.

2) Динамометр сверху показывает силу F₁ = 3 Н, значит масса нижнего динамометра вместе с массой груза равна:

(mд + m) = 3 / 10 = 0,3 кг. (Опять же, учитываем, что F₁ = Fупр₁)

Значит, сам нижний динамометр имеет массу mд = 0,3 - 0,1 = 0,2 кг.

Когда груз с нижним динамометром поменяли местами (на втором рисунке), перевернув динамометр "вверх ногами", получаем, что сила тяжести уравновешена силой упругости пружины верхнего динамометра, то есть Fупр₁ = (mд + m) * g, а F₁ = Fупр₁, тогда:

F₁ = (0,2 + 0,1) * 10 = 3 Н.

Ответ: 3 Н.

3) Теперь у нас нижний динамометр находится в равновесии, то есть сила тяжести, которая на него действует, уравновешена силой упругости его пружины, то есть Fупр₂ = mдg, а F₂ = Fупр₂. Тогда:

F₂ = 0,2 * 10 = 2 Н.

Ответ: 2 Н.

4) Теперь на третьем рисунке у нас два динамометра подвешены "вверх ногами", а груз внизу. Здесь груз находится в равновесии с двумя динамометрами. Значит, сила тяжести уравновешена силой упругости пружины верхнего динамометра, то есть Fупр₁ = (2mд + m) * g, а F₁ = Fупр₁. Тогда:

F₁ = (0,2 * 2 + 0,1) * 10 = 5 Н.

Ответ: 5 Н.

5) Здесь показания нижнего динамометра рассчитываются так же, как и в задании 2, только теперь для нижнего динамометра:

Fупр.₂ = (mд + m) * g, а F₂ = Fупр.₂, тогда:

F₂ = (0,2 + 0,1) * 10 = 3 Н.

Ответ: 3 Н.