Превращения энергии при свободных колебаниях

Отведем маятник на небольшой угол a от положения равновесия. Этим мы сообщим маятнику потенциальную энергию: W = mgH_max.. (8.70).

Где H_max – максимальная высота подъема маятника. Под действием силы тяжести и силы реакции маятника будет двигаться к положению равновесия. При этом W = mg/2 (8.71).

его потенциальная энергия превращается в кинетическую. В положении равновесия вся сообщенная маятнику потенциальная энергия превратится в кинетическую: Где v - максимальное значение скорости движения тела, подвешенного к нити. При отсутствие сил трения по закону сохранения энергии максимальное значение потенциальной энергии равно максимальному значению кинетической энергии. W = mgH_max. = mg/2 (8.72)

Итак, при колебаниях маятника происходит периодическое превращении потенциальной энергии в кинетическую и обратно. В произвольный момент полная механическая энергия колеблющегося тела по закону превращения и сохранения энергии равна сумме его потенциальной и кинетической энергии:

Рис. 56. Превращения энергии при свободных колебаниях.