Temat: Energia w ruchu harmonicznym
1. Okres drgań w ruchu harmonicznym Z II zasady dynamiki Newtona: Natomiast w ruchu drgającym: Dzięki czemu otrzymujemy równość: Wykorzystując zależność:
Podstawiając tę zależność do: Otrzymujemy : Powyższy wzór wyznacza wielkość, którą w ruchu harmonicznym nazywamy częstością kołową. Wykorzystując go możemy wyznaczyć wzór na okres drgań oscylatora harmonicznego:
2. Energia potencjalna w ruchu harmonicznym. Do wychylenia ciała z poziomu równowagi potrzebna jest siła zewnętrzna, równoważąca w każdym momencie siłę sprężystości: Praca wykonana przez tę siłę jest równa przyrostowi energii ciała, które wychylamy z położenia równowagi. Wartość tej pracy możemy policzyć jako pole pod wykresem siły jako funkcji wychylenia:
3. Energia całkowita w ruchu harmonicznym. Pamiętając o tym, że:
4. Energia kinetyczna w ruchu harmonicznym.
5. Zasada zachowania energii w ruchu harmonicznym. Całkowita energia ciała w ruchu harmonicznym jest niezależna od czasu, to znaczy nie zmienia się w czasie ruchu.
6. Wykresy energii potencjalnej i kinetycznej jako funkcji czasu.
7. Wykresy energii potencjalnej i kinetycznej w zależności od wychylenia z położenia równowagi.