Соединение проводников смешанное (параллельно-последовательное).
Схему можно разделить на 3 группы:
1). R₁ и R₂ соединенные параллельно
2). R₃ и R₄ соединенные параллельно
3). R₅
Группы между собой соединены последовательно.
1). Так как R₃ = 20 Ом, и U₃ = U₄ = 60 B, то:
I₃ = U₃/R₃ = 3 (A)
2). Так как I = I₁₂ = I₃₄ = I₅ = 5 A и I₃₄ = I₃ + I₄ то:
I₄ = I - I₃ = 5 - 3 = 2 (A)
3). Сопротивление R₄ = U₄/I₄ = 60 : 2 = 30 (Ом)
4). Так как R₁ = R₂ и I₁₂ = 5 A, то:
I₁ = I₂ = I₁₂/2 = 2,5 A
5). Сопротивление R₁ и R₂:
R₁ = R₂ = U₂/I₂ = 30 : 2,5 = 12 (Ом)
6). Мощность, выделяемая на R₅: Р₅ = 15 Вт. Тогда:
U₅ = P₅/I₅ = 15 : 5 = 3 (B)
7). Сопротивление R₅:
R₅ = U₅/I₅ = 3 : 5 = 0,6 (Ом)
8). Напряжение на всей цепи АВ:
U = U₁₂ + U₃₄ + U₅ = 30 + 60 + 3 = 93 (B)
9). Сопротивление всей цепи:
R = U/I = 93 : 5 = 18,6 (Ом)
F = kx
Из первого случая найдем k:
k=F/x
k=900/0,03 = 30000 Н/м
Найдем x во втором случае:
x=F/k
x=400/30000 ≈ 0,013 м ≈ 1,3 см
ответ: 0,013 м (1,3 см)