Question

Опишите превращения механической энергии, совершающиеся в процессе свободных незатухающих колебаний пружинного маятника в горизонтальном направлении; в вертикальном направлении. Сохраняется ли полная механическая энергия в процессе колебаний

Answer 1

В горизонтальном положении. При максимальном сжатии пружины маятник обладает максимальной потенциальной энергией упруго деформированного тела. При уменьшении деформации потенциальная энергия уменьшается, кинетическая увеличивается и в момент прохождения телом положения равновесия потенциальная энергия равна нулю; тело имеет максимальную кинетическую энергию. Маятник продолжает двигаться по инерции, растяжение пружины увеличивается, потенциальная энергия увеличивается, а кинетическая энергия уменьшается и при максимальной деформации маятник обладает максимальной потенциальной энергией и нулевой кинетической. При свободных незатухающих колебаниях маятника в вертикальном направлении меняется также и потенциальная энергия маятника в поле тяжести Земли. В верхней точке колебаний она максимальна, а в нижней — минимальна. В остальном превращение энергий происходит так же. В процессе свободных незатухающих колебаний полная механическая энергия неизменна.