Page 162 -

8.5 Преобразование энергии

Рассмотри при колебаниях
рисунок. Как можно
0ВЕРСИЯ
объяснить принцип
работы игрушки, Для передачи кинетической энергии пуле, находящейся
открывающейся
ключом? внутри игрушечного пистолета, то есть для совершения работы
на пружине должен быть накоплен какой-либо запас энер-
гии. Из предыдущих разделов ты знаешь, что только система,
содержащая свободную энергию, может совершать работу.
Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
На примере данной системы рассмотрим преобразование
энергии в колебаниях. После того как тело начинает колебаться,
в большинстве случаев график его колебаний соответствует
Рисунок 8.24 графику, представленному на рисунке 8.25.
x Амплитуда/m
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

■ затухающие колебания
ПРОЕКТНАЯ
■ преобразование 0
энергии t
время/t
ИССЛЕДУЙ
Рисунок 8.25. График колебания
На наклонной плоскости На графике видно, что через некоторое время амплитуда
расположи шарик и по-
ставь на его пути деревян- колебаний начинает уменьшаться и тело постепенно оста-
ный брусок (рисунок 8.26). навливается. В реальной жизни на любое колеблющееся тело
Приведи шарик в движе- действуют силы сопротивления. А так как часть энергии тела
ние. Что ты наблюдаешь? постепенно расходуется на выполнение работы по преодоле-
Теперь расположи шарик нию этих сил, то через некоторое время колебания прекраща-
еще выше начального по-
ложения и отпусти его еще ются. Такие колебания называются затухающими колебаниями.
раз. Что ты наблюдал на
ИССЛЕДУЙ
этот раз? Изменив распо-
ложение шарика, повтори Создай простую модель математического маятника, используя специ-
исследование несколько альные инструменты. Обрати внимание на его колебания, отклонив от
раз. Какие выводы можно положения равновесия. Остановился ли он, когда снова вернулся в по-
сделать? ложение равновесия? Почему? Через сколько полных колебаний может
остановиться система? Что можно сказать об амплитуде колебаний? По-
втори исследование несколько раз, увеличивая угол отклонения от поло-
жения равновесия.
В реальном случае на колеблющийся маятник действует
сила сопротивления. Если сила сопротивления будет незначи-
Рисунок 8.26 тельной, то можно предположить, что полная энергия, содер-
жащаяся в системе, будет сохранена. Тогда выполняется закон
сохранения механической энергии. Скорость и расположение
тела в колебаниях периодически меняются, вследствие чего

162