
Объяснение:
Полная механическая энергия тела выражается как сумма потенциальной и кинетической энергии тела: 
Так как совершаются гармонические колебания, то отсутствуют какие-либо силы сопротивления, значит, система консервативная и в ней должен выполняться закон сохранения энергии: 
При гармонических колебаниях можно найти такое положение тела, когда оно проходит положение равновесия, в этой точке потенциальная энергия зануляется, а кинетическая энергия максимальная, проще считать полную энергию в этом положении:
.
Гармонические колебания можно описать следующим законом движения:
. Тогда кинетическая энергия тела равняется
Максимальное значение этого выражение будет при равенстве квадрата косинуса 1. Следовательно, полная энергия тела есть
.

2. ответ универсальный для любых самопроизвольных процессов - это энергитически выгодно. Фактически идёт реакция сольватации - присоединения воды - соединения очень полярного и легко поляризующегося - к ионам:
Na+ + xH2O = (Na*xH2O)+
С кислотами ещё проще: константа образования иона гидроксония настолько велика, что реально в стакане воды нет ни одного протона в свободном виде - все они находятся в виде H3O+