.06 Механические колебания и волны

Период колебаний в данном случае определяется формулой

То есть шарик возвращается в первоначальное положение за 0,16 секунды. Рассмотрим подробнее движение шарика на следующем рисунке:

В момент прохождения шарика положения равновесия кинетическая энергия будет максимальна, а потенциальная энергия – минимальна. В точках максимального отклонения шарика будет максимальна потенциальна энергия, а кинетическая – минимальна. Полная механическая энергия при этом будет неизменной по закону сохранения полной механической энергии.
1)
Разделим время на период колебаний, чтобы понять, в какой фазе находится шарик:

То есть, в момент времени с шарик совершил 12 полных колебаний и ещё одно наполовину. Тогда шарик находится в точке максимального отклонения, следовательно, кинетическая энергия минимальна.
2)
Кинетическая энергия второй раз достигла минимума через с.
3)
Циклическая частота в данном случае определяется по формуле

4)
Разделим время на период колебаний, чтобы понять, в какой фазе находится шарик:

То есть, в момент времени с шарик совершил 18 полных колебаний и ещё одно на . Тогда шарик проходит положения равновесия, следовательно, кинетическая энергия максимальна, а потенциальная минимальна. Так как выполняется закон сохранения полной механической энергии, то потенциальная энергия меньше кинетической.
5)
По закону сохранения полной механической энергии в изолированной системе, в которой действуют консервативные силы, полная механическая энергия остается неизменной.