कमानी स्प्रिंग से लटके पिण्ड के दोलन में यांत्रिक ऊर्जा संरक्षण को समझाइये।

Explanation

स्प्रिंग से लटके पिण्ड की गति में ऊर्जा-रूपांतरण आगे चित्र दिया है जिसमें एक स्प्रिंग लटकी है, जिसके निचले सिरे पर एक पिण्ड बंधा है। पिण्ड अपनी साम्य स्थिति में है। जब पिण्ड को थोड़ा नीचे खींचकर छोड़ देते हैं तो यह ऊपर-नीचे दोलन करने लगता है। दोलन की विभिन्न स्थितियों को चित्र में दर्शाया गया है।
जब पिण्ड को नीचे खींचते हैं तो स्प्रिंग खिंचती है। जैसा चित्र 'अ' में दर्शाया गया है। स्प्रिंग को खींचने में किया गया कार्य इनमें स्थितिज ऊर्जा के रूप में संचित हो जाता है। अत: पिण्ड की निम्नतम स्थिति में कुल ऊर्जा स्प्रिंग में स्थितिज ऊर्जा के रूप में विद्यमान रहती है।
जब पिण्ड को छोड़ देते हैं तो स्प्रिंग अपनी सामान्य अवस्था में आने लगती है तथा इसके साथ ही पिण्ड अपनी साम्य स्थिति की ओर लौटने लगता है। अत: स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा पिण्ड की गतिज ऊर्जा में बदलने लगती है। पिण्ड के साम्य स्थिति में आने पर कुल ऊर्जा पिण्ड की गतिज ऊर्जा के रूप में होती है। जैसा चित्र 'ब' में दर्शाया है।
पिण्ड साम्य स्थिति में ठहरता नहीं है बल्कि जड़त्व के कारण ऊपर की ओर जाता है जिससे कि स्प्रिंग दबने लगती है। पुनः पिण्ड की गतिज ऊर्जा स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा में बदलने लगती है।
पिण्ड की उच्चतम स्थिति में इसकी गतिज ऊर्जा शून्य हो जाती है तथा कुल ऊर्जा स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा के रूप में संचित हो जाती है। जैसा चित्र 'स' में दर्शाया गया है। इस प्रकार गतिज तथा स्थितिज ऊर्जाओं का परस्पर रूपान्तरण होता रहता है परन्तु कुल ऊर्जा का मान प्रत्येक स्थिति में उतना ही रहता है। अतः दोलन में यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित रहती है।