Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина все время остается растянутой. Как ведет себя потенциальная энергия пружины, кинетическая энергия груза, его потенциальная энергия в поле тяжести, когда груз движется вниз к положению равновесия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличивается.
2. Уменьшается.
3. Не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия пружины | Кинетическая энергия груза | Потенциальная энергия груза в поле тяжести |
В положении равновесия скорость груза максимальна. Поэтому при движении вниз к положению равновесия, скорость груза увеличивается, а значит, увеличивается и кинетическая энергия.
Для вертикального маятника важно различать потенциальную энергию груза (mgh) и потенциальную энергию пружины Первая определяется изменением вертикальной координаты груза, вторая — деформацией пружины. При этом, поскольку в положении равновесия пружина растянута силой тяжести, действующей на груз, значение потенциальной энергии пружины в этом состоянии не обращается в нуль. Ясно, что при движении вниз, потенциальная энергия груза уменьшается. Пружина же, по условию, все время остается растянутой. Следовательно, когда груз двигается вниз, ее деформация увеличивается, а значит, увеличивается и потенциальная энергия пружины.
Ответ: 112.
Примечание.
При определении потенциальной энергии пружины нужно обратить внимание на тот факт, что она все время растянута, и в положении равновесия потенциальная энергия пружины не равна нулю.


Текст решения задачи не соответствует правильному ответу. Цитирую: "Ясно, что при движении вниз, потенциальная энергия груза уменьшается."
Вопросы по порядку:
1) Потенциальная энергия пружины
2) Кинетическая энергия груза
3) Потенциальная энергия груза в поле тяжести
"Правильный ответ: 112".
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Пружина всё время остаётся растянутой.
Например в задаче №4680 (задание 6 №24) согласно логике пояснений к этой задаче уменьшается деформация пружины,следовательно уменьшается и потенциальная энергия ;притом в точке равновесия она тоже согласно данному пояснению не равна нулю.Но там она увеличивается ! Не могли бы вы объяснить мне как находить потенциальную энергию пружины разных систем
При движении вниз деформация пружины увеличивается. В положении равновесия пружина деформирована в отличие от задачи № 4680, где в положении равновесия пружина недеформирована.
Когда груз движется к положению равновесия, потенциальная энергия пружины уменьшается
При движении вниз деформация пружины увеличивается. В положении равновесия пружина деформирована.