Наблюдение превращений механической энергии
1. Подняли груз на нити. Так как он находится в положении равновесия, его скорость v = 0 м/с, значит, его кинетическая энергия равна нулю. Груз находится на самой низкой для себя точки, значит, его потенциальная энергия также равна нулю.
Отклонили груз от положения равновесия. Его скорость v (и кинетическая энергия) всё так же равна нулю, а потенциальная энергия имеет максимальное значение, так как груз находится на самой высокой для себя точке.
Отпустили груз. Скорость v увеличивается, значит, кинетическая энергия тоже. Потенциальная энергия превращается в кинетическую. Максимальное значение скорости груз примет в самом низу траектории, где потенциальная энергия будет равна нулю.
Когда груз будет лететь вверх, его скорость замедлится, что приведёт к уменьшению кинетической энергии. Груз поднимется на свою максимальную высоту, где потенциальная энергия будет иметь своё максимальное значение, а кинетическая − минимальное. Кинетическая энергия превратилась в потенциальную.
Вывод: Кинетическая и потенциальная энергия зависят от положения груза на нити.
2. Подняли груз на пружине. Его скорость и высота равны нулю, значит кинетическая и потенциальная энергии также равны нулю.
Оттянули груз, скорость и кинетическая энергия равны нулю, а потенциальная энергия приняла своё максимальное значение засчёт высоты.
Отпустили груз. Потенциальная энергия превращается в кинетическую. Своё максимальное значение она будет иметь в самой нижней точке.
Когда груз полетит в обратную сторону, кинетическая энергия превратится в потенциальную.
Вывод: Значение кинетической и потенциальной энергий зависит от высоты и скорости груза.