Маятник колеблется между точками 1 и 3. Трение и сопротивление воздуха отсутствуют. При каких движениях маятника происходит такое же преобразование энергии, как при его движении из точки 1 в точку 2

Для ответа на ваш вопрос, давайте рассмотрим, какие виды энергии задействованы в движении маятника и как они преобразуются между различными точками его траектории.

1. Виды энергии в маятнике: В системе маятника основными видами энергии являются потенциальная и кинетическая энергия. Потенциальная энергия максимальна в крайних точках движения маятника (например, точках 1 и 3), когда маятник находится на максимальной высоте относительно своего нижнего положения. Кинетическая энергия максимальна в самой нижней точке траектории маятника, когда он обладает максимальной скоростью.

2. Преобразование энергии при движении из точки 1 в точку 2: Когда маятник движется из точки 1 (одного из крайних положений) в точку 2 (самое нижнее положение), его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая увеличивается. Это происходит из-за снижения высоты маятника над уровнем, считаемым за ноль потенциальной энергии, и одновременного увеличения его скорости.

3. Аналогичные преобразования энергии: Такое же преобразование энергии происходит при движении маятника из точки 3 (другого крайнего положения) в точку 2. Здесь также происходит уменьшение потенциальной энергии и увеличение кинетической по той же причине: снижение высоты и увеличение скорости.

Следовательно, если рассматривать маятник в идеализированных условиях (без трения и сопротивления воздуха), то аналогичное преобразование энергии, как при его движении из точки 1 в точку 2, будет происходить и при его движении из точки 3 в точку 2. Это обусловлено переходом потенциальной энергии в кинетическую при движении к нижней точке траектории.