Семестр 02 / Шпоры по физике 2 сем / Билеты по физике / Билет 13

1. Теплоемкость при политропичеком процессе!

2. Энергия гармонического колебания

Т.к. уравнение гармонических колебаний (уравнение гармонического осциллятора) описывает колебания совершаемые телом массы m, на которое действует только квазиупругая сила F=-kx, то это отражается и на энергии.

Квазиупругая сила является консервативной. Поэтому полная энергия гармонического колебания должна оставаться постоянной. В процессе колебаний происходит превращение кинетической энергии в потенциальную И обратно, причем в моменты наибольшего отклонения от положения равновесия полная энергия

состоит из потенциальной энергии, которая достигает своего наибольшего значения Umax:

E Umax ka22

При прохождении же системы через положение равновесия полная энергия состоит лишь из кинетической энергии, которая в эти моменты достигает своего наибольшего значения Kmax:

Выясним, как изменяются со временем кинетическая и потенциальная энергии гармонического колебания.

Сначала найдем зависимость кинетической энергии от времени.

Решив данную систему из 2-ух уравнений получаем:

Потенциальная энергия выражается формулой:

Сложив (1) и (2) и приняв во внимание, что m 20 k , получим формулу для полной энергии:

Таким образом, полная энергия гармонического колебания действительно оказывается постоянной. Теперь сопоставив формулы (1), (2) и (3) мы можем представить зависимость потенциальной и кинетической энергии от полной энергии гармонического колебания:

3.