Energia no Movimento Harmônico Simples

Considere um bloco de massa m ligado a uma mola com constante de força k em uma superfície sem atrito em equilíbrio.

Quando o bloco é deslocado, o trabalho realizado pela força da mola ao longo do deslocamento de sua posição inicial para a final é igual à quantidade de energia potencial armazenada na mola em relação ao seu deslocamento. Isso é chamado de energia potencial elástica.

Quando liberado, o bloco sofre um movimento harmônico simples. A energia necessária para seu movimento para frente e para trás é chamada de energia cinética translacional e é diretamente proporcional ao quadrado de sua velocidade e sua massa.

Durante as oscilações, ambas as energias se intercambiam continuamente e são representadas por formas de onda senoidais. A energia potencial elástica está no máximo no deslocamento máximo, enquanto a energia cinética translacional está no máximo na posição de equilíbrio.

Em outras posições, o bloco tem diferentes valores de energia cinética e potencial, e sua soma é igual à energia total do sistema.

Assim, a energia total no sistema permanece constante e conservada, pois oscila entre a energia cinética translacional e a energia potencial elástica.