Превращение энергии при гармонических колебаниях
Модель 1. Превращения энергии при гармонических колебаниях

Модель иллюстрирует превращение энергии при гармонических колебаниях тела под действием квазиупругой силы, потенциальная энергия которой пропорциональна квадрату смещения тела из положения равновесия: Ep = 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 = Ek + Ep.

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.