15.4
חשבו על גוש של מסה m המחובר לקפיץ עם קבוע כוח k על משטח חסר חיכוך בשיווי משקל.
כאשר הבלוק נעקר, העבודה הנעשית על ידי כוח הקפיץ לאורך התזוזה ממקומו הראשוני לסופי שווה לכמות האנרגיה הפוטנציאלית האצורה בקפיץ ביחס לתזוזה. אנרגיה זו נקראת אנרגיה פוטנציאלית אלסטית.
כאשר הבלוק משתחרר, הוא עובר תנועה הרמונית פשוטה. האנרגיה הדרושה לתנועתו קדימה ואחורה נקראת אנרגיה קינטית תרגומית, והיא עומדת ביחס ישר לריבוע מהירותה ולמסה שלה.
במהלך תנודות, שתי האנרגיות מתחלפות ברציפות ומיוצגות על ידי צורות גל סינוסואידליות. האנרגיה הפוטנציאלית האלסטית נמצאת במקסימום בתזוזה המקסימלית, בעוד האנרגיה הקינטית התרגומית נמצאת במקסימום במצב שיווי המשקל.
במיקומים אחרים, לבלוק יש ערכי אנרגיה קינטיים ופוטנציאליים שונים, והסכום שלהם שווה לסך האנרגיה של המערכת.
לכן, האנרגיה הכוללת במערכת נשארת קבועה ושמורה, כשהיא מתנדנדת בין אנרגיה קינטית תרגומית לאנרגיה פוטנציאלית אלסטית.
כדי לקבוע את האנרגיה של מתנד הרמוני פשוט, חשוב על כל צורות האנרגיה שיכולות להיות לו במהלך התנועה ההרמונית הפשוטה שלו. על פי חוק הוק, האנרגיה הנאגרת במ…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.