Где на пружинном маятнике находится кинетическая и потенциальная энергия

Кинетическая энергия сидит на том, что движетсяПотенциальная энергия живет в гравитационном поле и в поле деформаций деталей

Рассмотрим превращения энергии при колебаниях математического маятника. Выберем систему отсчёта таким образом, чтобы в положении равновесия его потенциальная энергия была равна нулю. тема3.png При колебаниях математического маятника изменяется высота h грузика относительно положения равновесия и изменяется его скорость υ. Причём при максимальных смещениях высота достигает максимального значения hmax, а скорость становится равной нулю, в положении равновесия — наоборот: высота тела равна нулю, а скорость достигает максимального значения vmax. Так как высота тела определяет его потенциальную энергию Eп=mgh, а скорость — кинетическую энергию Eк=mv22, то вместе с изменением высоты и скорости будут изменяться и энергии. Когда маятник находится в точке, где его смещение от положения равновесия максимально (крайняя левая (или крайняя правая) точка траектории его движения — точка A), то кинетическая энергия маятника равна минимально возможному значению — нулю: Eкmin=0, а потенциальная энергия максимальна и равна: Eпmax=mghmax. Таким образом, полная механическая энергия маятника в крайних левой и правой точках равна: E1=Eпmax+Eкmin=mghmax. Когда маятник находится в какой-либо промежуточной точке между крайней левой или правой точками (точками, где смещение маятника от положения равновесия максимально) и положением равновесия (точка B), то его полная механическая энергия E равна: E2=Eп+Eк=mgh+mv22. При этом потенциальная и кинетическая энергии принимают некоторые промежуточные значения, большие 0 и меньшие максимального значения: Eп=mgh<mghmax, Eк=mv22<mv2max2. Когда маятник проходит положение равновесия (точка O), то его кинетическая энергия максимальна и равна Eкmax=mv2max2, а потенциальная энергия принимает нулевое значение Eпmin=0. Тогда полная механическая энергия в точке равновесия равна: E3=Eпmin+Eкmax,E3=0+mv2max2=mv2max2. Таким образом можно составить цепочку превращений одного вида энергии в другой при движении математического маятника от крайней левой точки до положения равновесия: точка A→ точка B→ точка O, Eпmax→Eп+Eк→Eкmax,mghmax→mgh+mv22→mv2max2. При движении математического маятника от положения равновесия до крайней правой точки происходит обратное превращение энергии: кинетическая энергия уменьшается от своего максимального значения до нуля, а потенциальная увеличивается от нуля до своего максимального значения.