Что такое маятник Максвелла и зачем он нужен?

Маятник Максвелла — назван так в честь великого физика Джеймса Максвелла, благодаря исследованиям которого мы пользуемся электричеством.

Это и правда маятник, который cocтoит из диcкa, кoтopый зaкpeплeн нa гopизoнтaльнoй ocи, a ocь пoдвeшeнa c двуx cтopoн нa длинныx нитяx к oпope, как качели.

Если, накрутив нити на концы стержня, поднять маятник повыше и отпустить, то маятник начнёт двигаться вниз, а диск будет вращаться вместе с осбю, к которой он прикреплен. Запасённая им при подъеме потенциальная энергия будет переходить в другой вид энергии - кинетическую энергию поступательного и вращательного движения.

Достигнув положения равновесия, маятник не остановится. Он по инерции будет продолжать вращение, нити начнут наматываться на стержень (уже с другой стороны), и маятник вновь поднимется вверх. Однако потеря энергии из-за трения нитей о стержень и сопротивления воздуха приведет к тому, что расстояние, пройденное маятником при подъеме, окажется меньше, чем при спуске. Поэтому колебательное движение маятника (то есть движение вниз и вверх) постепенно затухает.

Маятник Максвелла был создан для демонстрации превращений энергии - перехода потенциальной энергии в кинетическую и наоборот. В верхней точке максимальна его потенциальная энергия, а кинетическая равна нулю. В нижней точке ситуация обратная.

Согласно закону сохранения энергии, сумма этих энергий всегда остаётся постоянной, если система замкнутая и консервативная. Замкнутая - значит, нет внешних сил, увеличивающих или уменьшающих энергию системы. Такой внешней силой можешь быть ты, если будешь помогать или, наоборот, мешать маятнику вращаться.

Консервативная система - значит, нет трения, сопротивления и других сил, превращающих механическую энергию системы в тепло. Конечно, в нашем случае сила трения есть и она значима, поэтому в скором времени маятник остановится.