Превращения энергии при свободных механических колебаниях при отсутствии трения можно проиллюстрировать графически. Рассмотрим в качестве примера колебания груза массой m на пружине жесткости k. Пусть смещение x (t) груза из положения равновесия и его скорость υ (t) изменяются со временем по законам:


Для потенциальной и кинетической механической энергии получаем


На рис. 1 изображены графики функций
и
. Потенциальная и кинетическая энергии два раза за период колебаний
достигают максимальных значений. Сумма
остается неизменной.
|
Рис. 1. Превращения энергии при свободных колебаниях
|
|
|
|
|
Кинетическая и потенциальная энергии периодически изменяются, но полная механическая энергия в системе без трения согласно закону сохранения энергии остается неизменной.
|
|
|
|
|
|
|