нь А, наприклад, вліво, то воно, пройшовши через положення рівноваги, відхилиться вправо. Це випливає з закону збереження енергії. p align="justify"> Потенційна енергія стиснутої або розтягнутої пружини дорівнює
В
де k - жорсткість пружини і x - її подовження. У крайньому лівому положенні подовження пружини x = - А, отже, потенційна енергія дорівнює
В
Кінетична енергія в цей момент дорівнює нулю, тому що нулю дорівнює швидкість. Значить, потенційна енергія - це повна механічна енергія системи в цей момент. Якщо умовитися, що сила тертя дорівнює нулю, а інші сили врівноважені, то нашу систему можна вважати замкнутою і її повна енергія при русі не може змінитися. Коли тіло при своєму русі опиниться в крайньому правому положенні (x = А), Його кінетична енергія знову буде дорівнює нулю і повна енергія знову дорівнює потенційної. А повна енергія не може змінитися. Значить, вона знову дорівнює
В
Це й означає, що і вправо тіло відхилиться на відстань рівне А.
У положенні рівноваги, навпаки, потенційна енергія дорівнює нулю, тому що пружина не деформована, х = 0. У цьому положенні повна енергія тіла дорівнює його кінетичної енергії
В
де m - маса тіла і - його швидкість (вона в цей момент максимальна). Але ця кінетична енергія теж повинна мати значення рівне. Отже, при коливальному русі відбувається перетворення кінетичної енергії в потенційну і назад. У будь же точці між положеннями рівноваги і максимального відхилення тіло володіє і кінетичної енергією, і потенційної, але їх сума, тобто повна енергія в будь-якому положенні тіла, дорівнює. Повна механічна енергія W коливається тіла пропорційна квадрату амплітуди і його коливань
В
4. Маятники. Математичний маятник
Маятником є ​​всяке тіло, підвішений так, що його центр ваги знаходиться нижче точки підвісу. Значить вантаж, підвішений на мотузці, це коливальна система подібна до маятника настінного годинника. У всякої системи, здатної здійснювати вільні коливання, мається стійке положення рівноваги. У маятника - це те положення, при якому центр тяжіння знаходиться на вертикалі під точкою підвісу. Якщо ми виведемо маятник з цього положення або штовхни його, то він почне коливатися, відхиляючись то в один, то в інший бік від положення рівноваги. Ми знаємо, що найбільше відхилення від положення рівноваги, до якого доходить маятник, називається амплітудою коливань. Амплітуда визначається тим початковим відхиленням або поштовхом, яким маятник був приведений в рух. Це властивість - залежності амплітуди від умов на початку руху - характерно не тільки для вільних коливань маятника, а й взагалі для вільних коливань дуже багатьох коливальних систем. p align="justify"> Період коливань фізичного маятника залежить від багатьох обставин: від розмірів і форми тіла, від відстані між центром ваги і точкою підв...
