Затухающие колебания. При свободных колебаниях колебательная система получает энергию только

При свободных колебаниях колебательная система получает энергию только

в начальный момент времени, а далее энергия системы, а с ней и амплитуда

колебаний (рис. 6, кривая 1) не меняются.

Рис. 6

В каждый момент времени сумма потенциальной и кинетической энергий груза,

т.е. его полная механическая энергия, остается постоянной:

E _к + E _п = E _мех = const.

Кинетическая и потенциальная энергия при движении тела переходят друг

в друга. Когда отклонение системы от положения равновесия максимально,

потенциальная энергия максимальна, а кинетическая равна нулю.

При прохождении положения равновесия, наоборот, потенциальная энергия

достигает минимума (обычно ее в этой точке считают равной нулю), а кинетическая

энергия (а с ней и скорость, импульс тела) максимальна.

В реальных системах (груз на нити или груз на пружине) работа непотенциальных

сил не равна нулю. Энергия системы убывает за счет работы силы трения

воздуха, опоры, внутренних сил в подвесе или пружине. Соответственно,

убывает и амплитуда колебаний тела (рис. 6, кривая 2). Такие колебания

называются затухающими. При большой силе трения запас энергии, полученной

системой расходуется уже за время одного колебания, и движение перестает

быть периодическим (рис. 6, кривая 3).