GHS: Energi Potensial, Kinetik, dan Total

Energi kinetik sistem yang bergerak mengikuti gerak harmonik sederhana (GHS) diberikan oleh

$$\tag{1} K = \tfrac12 m \omega^2 A^2 \cos^2 (\omega t + \varphi_0),$$

yang untuk sistem pegas-benda (pegas berkonstanta $k$ dan benda bermassa $m$) akan menjadi

$$\tag{2} K = \tfrac12 k A^2 \cos^2 (\omega t + \varphi_0),$$

dengan $\omega = \sqrt{k/m}$. Energi potensial pegas adalah

$$\tag{3} U = \tfrac12 k x^2 = \tfrac12 k A^2 \sin^2 (\omega t + \varphi_0),$$

sehingga, dengan hubungan $E = K + U$, dapat diperoleh energi total

$$\tag{4} E = \tfrac12 k A^2,$$

yang merupakan energi mekanik sistem.