при свободных колебаниях колебательная система получает энергию только в начальный момент времени, а далее энергия системы, а с ней и амплитуда колебаний не меняются. при движении тела кинетическая и потенциальная энергия переходят друг в друга. когда отклонение системы от положения равновесия максимально, потенциальная энергия максимальна, а кинетическая равна нулю. при прохождении положения равновесия потенциальная энергия достигает минимума, а кинетическая энергия (а с ней и скорость, импульс тела) максимальна.
1). Неваляшка.
Особенность игрушки в том, что ее центр тяжести расположен очень низко. Для того, чтобы вывести игрушку из положения устойчивого равновесия необходимо наклонить ее так, чтобы вертикаль, проведенная через центр тяжести, вышла за границу площади опоры. Однако, нижняя часть игрушки представляет из себя шар, а верхняя часть игрушки по массе значительно уступает грузу, расположенному в нижней части шара.
В результате, при попытке положить игрушку горизонтально, получаем рычаг, где тяжелый груз всегда перевешивает легкий верх игрушки и неваляшка возвращается в исходное вертикальное положение.
Таким образом, неваляшка - игрушка, наглядно использующая устойчивое равновесие. То есть, при выведении игрушки из положения равновесия, возникают силы, возвращающие ее в положение, при котором центр тяжести располагается максимально низко. (см. рис.)
3). Еще более яркий пример устойчивого равновесия - карандаш, стоящий на грифеле и птичка, сидящая на пальце (см. рис.). В обоих случаях центр тяжести всей конструкции находится ниже точки опоры. Поэтому вывести такую конструкцию из положения устойчивого равновесия невозможно.
