Ta có thể sử dụng định luật Hooke để giải bài toán này: Theo định luật Hooke, lực tác dụng lên một lò xo có liên quan đến sự biến đổi của chiều dài của lò xo như sau: F = kx, trong đó F là lực tác dụng lên lò xo, x là sự biến đổi của chiều dài của lò xo và k là hằng số đàn hồi của lò xo.
Ta có thể viết phương trình với các thông số của bài toán như sau:
Khi không treo quả cân nào: F = kx1
Khi treo một quả cân vào: F = kx2
Khi treo hai quả cân vào: F = kx3
Trong trường hợp này chúng ta biết rằng x2 = x1 + 1 và x3 = x1 + 2. Vì cùng một lò xo nên k sẽ không đổi.
Áp dụng công thức định luật Hooke, ta có thể viết: F = mg Trong đó m là khối lượng quả cân và g là gia tốc trọng trường. Do đó: kx1 = mg (1) kx2 = 2mg (2) kx3 = 3mg (3)
Kết hợp (1) và (2): x2 / x1 = 2 Do đó x1 / x1 = 1 và x3 / x1 = 3
Vậy: x1 + 1 / x1 = 2 Vậy x1 = 4.6
Do đó chiều dài tự nhiên của lò xo khi không treo quả cân nào là 4.6cm.
