小明同学设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个自然长度L=1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。工作时迎风板总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连．迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻R=300Ω，电源电压为12V，无风时，弹簧处于原长，闭合开关，电压表的示数U₁=3.0V。压力F与弹簧压缩长度x的关系如图所示。提示：风速一定时，风对单位面积的风力是一定。