Ruch drgający - wahadło matematyczne
1. P
2. F
3. F
4. P
5. P
Wskazówka:
Do rozwiązania zadania skorzystajmy z zasady zachowania energii:
[tex]E_k_1 + E_p_1 = E_k_2 + E_p_2 \\\\E_k = \frac{mv^2}{2}\\ E_p = mgh[/tex]
Z tego wynika, że kiedy wysokość jest równa zero, to energia potencjalna jest także równa zero, a także, kiedy prędkość jest równa zero to energia kinetyczna jest równa zero.
Kiedy wychylenie wahadła jest maksymalne, jego prędkość jest równa zero, ponieważ nie będzie już się poruszało w dotychczasowym kierunku. Jednak z zasady zachowania energii wiemy, że jeżeli jego prędkość będzie równa zero to energia potencjalna musi być maksymalna, co także wynika z tego, że wysokość będzie maksymalna.
Kiedy wahadło znajduje się w położeniu równowagi (najniższym punkcie), jego wysokość będzie równa zero, więc jego energia potencjalna także będzie równa zero. Oznacza to, że energia kinetyczna będzie maksymalna, tak samo, jak wahadła prędkość.
Energia kinetyczna i potencjalna nigdy nie maleją i nie rosną w tym samym czasie.
