На рисунке 68 показан график, иллюстрирующий, как меняется потенциальная энергия маятника (грузика на

Объяснение: Потенциальная энергия маятника на пружине зависит от его положения и формулой для вычисления потенциальной энергии маятника является:

[ E_p = frac{1}{2} kx^2 ]

где:
— ( E_p ) — потенциальная энергия (в джоулях),
— ( k ) — коэффициент упругости пружины (в ньютонах на метр),
— ( x ) — смещение маятника от положения равновесия (в метрах).

На рисунке 68 показывается график зависимости потенциальной энергии маятника на пружине от времени. График может иметь различную форму в зависимости от характеристик пружины и амплитуды колебаний маятника. Обычно график имеет параболическую форму, с наибольшей потенциальной энергией в крайних точках колебаний маятника.

Пример использования:
Допустим, у нас есть маятник на пружине с коэффициентом упругости ( k = 10 ) Н/м и амплитудой колебаний ( x = 0.2 ) м. Чтобы вычислить потенциальную энергию маятника в этой точке, мы используем формулу:

[ E_p = frac{1}{2} times 10 times (0.2)^2 = 0.02 ] Дж

Таким образом, потенциальная энергия маятника на пружине в данной точке равна 0.02 Дж.

Совет: Для лучшего понимания концепции потенциальной энергии маятника на пружине, рекомендуется ознакомиться с законом Гука и пониманием колебаний. Также полезно провести практические исследования, изменяя амплитуду или коэффициент упругости пружины, чтобы наблюдать, как это влияет на потенциальную энергию маятника.

Упражнение: При установке ( k = 5 ) Н/м и ( x = 0.1 ) м, вычислите потенциальную энергию маятника на пружине.