schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: изменение энергии маятника по фазам
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
При движении маятника кинетическая и потенциальная энергия постоянно переходят друг в друга. В крайних точках максимальна потенциальная, в положении равновесия - кинетическая энергия.
Подробное решение
Для решения этой задачи нужно рассмотреть движение маятника по фазам. Маятник отклонили и отпустили, значит, в начальный момент он находится в крайней точке.
1. Первая четверть периода:
Маятник движется из крайнего положения к положению равновесия. Высота груза уменьшается, а скорость растет.
Следовательно: кинетическая энергия увеличивается, потенциальная уменьшается.
2. Вторая четверть периода:
Маятник проходит положение равновесия и движется к противоположному крайнему положению. Он поднимается выше, а его скорость падает до нуля.
Следовательно: кинетическая энергия уменьшается, потенциальная увеличивается.
3. Третья четверть периода (в вопросе ее нет, но для понимания): маятник снова идет к центру (как в первой четверти).
4. Четвертая четверть периода:
Маятник возвращается из положения равновесия в исходную крайнюю точку, из которой его отпустили. Он снова поднимается вверх, замедляясь.
Следовательно: кинетическая энергия уменьшается, потенциальная увеличивается.
Итоговые ответы для сопоставления:
Первая четверть периода:
кинетическая энергия увеличивается, потенциальная уменьшается
Вторая четверть периода:
кинетическая энергия уменьшается, потенциальная увеличивается
Четвертая четверть периода:
кинетическая энергия уменьшается, потенциальная увеличивается