Energia nel moto armonico semplice

Fa parte della sezione Meccanica del percorso Physics di Coddy. Lezione 85 di 97.

L’energia totale rimane costante, ripartita tra la molla e il blocco:

$\tfrac{1}{2}kx^2 + \tfrac{1}{2}mv^2 = \tfrac{1}{2}kA^2$

Energia di un oscillatore in funzione della posizione x da meno A ad A: l’energia elastica è una curva a U, nulla in 0 e massima agli estremi; l’energia cinetica è una U rovesciata, massima in 0 e nulla agli estremi; la loro somma è una linea piatta, l’energia totale

L’energia elastica più quella cinetica è la stessa in ogni posizione.

A $x = \pm A$ : tutta energia elastica, il blocco si ferma. A $\relax x = 0$ : tutta energia cinetica, la velocità è massima.

Sfida

Un blocco di $0.2\ \mathrm{kg}$ oscilla su una molla con $k = 80\ \mathrm{N/m}$ e un’energia totale di $2.5\ \mathrm{J}$ . Trova la sua velocità $v$ mentre passa per $x = 0.15\ \mathrm{m}$ .