При колебаниях маятника происходят превращения энергии между потенциальной и кинетической формами энергии.
1. Потенциальная энергия: Когда маятник находится в крайнем положении (например, когда он поднят до самой высокой точки), у него есть потенциальная энергия. Эта энергия связана с его положением относительно равновесия. Чем выше маятник поднят, тем больше его потенциальная энергия.
2. Кинетическая энергия: Когда маятник движется вниз из крайнего положения, его потенциальная энергия начинает превращаться в кинетическую энергию. Кинетическая энергия связана с его движением и скоростью. Чем быстрее маятник движется, тем больше его кинетическая энергия.
В точке равновесия, когда маятник проходит через центральное положение, его кинетическая энергия максимальна, а потенциальная энергия равна нулю. При этом маятник достигает максимальной скорости. В крайних точках, когда маятник останавливается на мгновение, его кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная энергия максимальна.
В процессе колебаний маятника энергия переходит из потенциальной в кинетическую и обратно, сохраняя общую суммарную энергию системы (приближенно, без учета потерь энергии из-за трения и других факторов).