1. Рассмотрим колебания маятника, например, гайки на нитке в поле тяготения
Земли. Он представляет собой замечательный пример перетекания кинетической
энергии (движения) Ек в потенциальную энергию (неподвижности) Еп, и обратно.
В крайних точках (постоянно повторяющейся траектории движения) кинетическая
энергия застывшей на миг гайки равна нулю, а потенциальная – своему максимальному
значению. В нижней точке траектории, наоборот, потенциальная энергия (полностью
перешедшая в кинетическую) равна нулю, а кинетическая достигает своего максимума.
Трём указанным особым точкам траектории движения гайки соответствуют четыре
особых состояния, поскольку в нижней точке траектории она может двигаться в двух
разных направлениях.
2. Есть четыре основных состояния систем, способных накапливать и расходовать
энергию: два статичных (переизбыток энергии и её недостаток) и два динамичных
(набор энергии и её расходование). В зависимости от того, о какой энергии идёт
речь – кинетической или потенциальной – эти состояния могут быть однозначно
привязаны к особым точкам траектории движения гайки – двум крайним и одной нижней.
Переизбыток кинетической энергии имеет место в нижней точке траектории
(в центре), а недостаток – в её крайних точках (на периферии).
Набор кинетической энергии происходит при движении от периферии к центру,
а расходование – при движении от центра к периферии.
Переизбыток потенциальной энергии имеет место в крайних точках траектории,
а недостаток – в её нижней точке. Набор потенциальной энергии происходит при
движении от центра к периферии, а расходование – при движении от периферии к центру.
3. Раскачиваясь на качелях, мы ощущаем два основных типа восторга – когда дух
захватывает от высоты (при переизбытке потенциальной энергии в крайних точках
траектории) и когда дух захватывает от скорости (при переизбытке кинетической
энергии в нижней точке траектории). Все другие восторги являются сочетанием этих
двух основных типов восторга.
(2018)