Wahadło Sprężynowe i Przemiany Energii
Wahadło sprężynowe składa się z ciężarka zawieszonego na sprężynie. Podczas ruchu drgającego energia mechaniczna wahadła pozostaje stała, ale nieustannie zmienia swoją formę.
W skrajnych położeniach wahadła energia potencjalna jest maksymalna Epg=max, a energia kinetyczna zerowa Ek=0. Energia potencjalna składa się z grawitacyjnej Epg=mgh oraz sprężystości Eps=kx2/2. W położeniu równowagi jest odwrotnie - energia kinetyczna osiąga maksimum Ek=max, a potencjalna minimum.
Siła grawitacyjna Fg i siła sprężystości Fs nieustannie wpływają na ruch wahadła. Gdy F_g > F_s, wahadło przyspiesza w dół, a gdy F_s > F_g, przyspiesza do góry. Zawsze dążą do przywrócenia położenia równowagi.
💡 Zapamiętaj! Okres drgań wahadła sprężynowego można obliczyć ze wzoru: T = 2π√(m/k), gdzie m to masa ciężarka, a k to współczynnik sprężystości sprężyny.
Im większa masa ciężarka m, tym dłuższy okres drgań. Im większy współczynnik sprężystości k, tym krótszy okres. Całkowita energia mechaniczna wahadła podczas ruchu drgającego jest zawsze stała - to podstawa zasady zachowania energii w ruchu drgającym.