Номер 1, страница 166 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Механика. 5. Динамика периодического движения. Параграф 36. Динамика свободных колебаний. Вопросы - номер 1, страница 166.

Условие.

1. При каком условии колебания являются вынужденными? Приведите примеры.

Решение.

1. При каком условии колебания являются вынужденными? Приведите примеры.

Вынужденными называют колебания, которые происходят в системе под действием внешней, периодически изменяющейся силы. Эту силу называют вынуждающей. Таким образом, главным условием для возникновения вынужденных колебаний является наличие такой внешней силы, которая непрерывно сообщает колебательной системе энергию. Эта энергия компенсирует потери, вызванные силами трения и сопротивления среды, и не дает колебаниям затухнуть.

В установившемся режиме частота вынужденных колебаний равна частоте изменения вынуждающей силы, а не собственной частоте колебательной системы. Амплитуда же вынужденных колебаний зависит как от амплитуды и частоты вынуждающей силы, так и от свойств самой системы (собственной частоты и коэффициента затухания).

Примеры вынужденных колебаний:
1. Колебания качелей, которые раскачивает человек. Периодические толчки, которые сообщает человек качелям, являются внешней вынуждающей силой.
2. Движение иглы в швейной машине. Электродвигатель создает периодическую силу, которая заставляет иглу двигаться вверх и вниз с определенной частотой.
3. Колебания диффузора громкоговорителя. Переменный электрический ток, проходящий через катушку динамика, создает переменное магнитное поле, которое заставляет диффузор совершать колебания, воспроизводя звук.
4. Колебания струн музыкального инструмента. Когда музыкант ведет смычком по струне скрипки, он создает внешнюю периодическую силу, заставляющую струну колебаться.

Ответ: Колебания являются вынужденными, если они совершаются под действием внешней, периодически изменяющейся силы. Примеры: человек раскачивает качели; игла швейной машины движется под действием мотора; диффузор динамика колеблется под действием переменного тока.