Глава 2. Механические колебания и волны

Модель 2.4.  Превращения энергии при колебаниях

Модель иллюстрирует превращения энергии при гармонических колебаниях тела под действием квазиупругой силы, потенциальная энергия которой пропорциональна квадрату смещения тела из положения равновесия: E_р = Ax², где A > 0 – коэффициент пропорциональности. В случае колебаний груза на пружине A = k / 2, где k – жесткость пружины. Можно изменять массу m тела, совершающего колебательные движения, величину A и полную энергию системы E = E_k + E_p.

Графически показано соотношение между потенциальной и кинетической энергиями при колебаниях в любой момент времени.

Обратите внимание, что в отсутствие затухания полная энергия колебательной системы остается неизменной, потенциальная энергия достигает максимума при максимальном отклонении тела от положения равновесия, а кинетическая энергия принимает максимальное значение при прохождении тела через положение равновесия.