Номер 1, страница 169 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Механика. 5. Динамика периодического движения. Параграф 37. Колебательная система под действием внешних сил, не зависящих от времени. Вопросы - номер 1, страница 169.

Условие.

1. При каком условии колебания будут затухающими? Приведите примеры.

Решение.

1. При каком условии колебания будут затухающими? Приведите примеры.

Колебания будут затухающими при условии, что на колеблющееся тело, помимо возвращающей силы, действуют силы сопротивления или трения. Эти силы, называемые диссипативными, всегда направлены против скорости движения тела. Они совершают отрицательную работу, в результате чего полная механическая энергия колебательной системы не сохраняется, а постепенно уменьшается, переходя, как правило, во внутреннюю энергию (тепло). Потеря энергии приводит к постепенному уменьшению амплитуды колебаний, вплоть до их полного прекращения.

Примеры затухающих колебаний:
1. Колебания маятника в воздухе. Сопротивление воздуха является силой трения, которая отбирает энергию у маятника, из-за чего амплитуда его колебаний с каждым разом становится все меньше, и в итоге он останавливается в положении равновесия.
2. Колебания качелей. После того, как качели перестают раскачивать, они постепенно останавливаются из-за трения в точках подвеса и сопротивления воздуха.
3. Звучание струны музыкального инструмента. После щипка струна колеблется, создавая звук. Энергия ее колебаний расходуется на излучение звуковых волн, а также на внутреннее трение в материале струны, поэтому звук со временем затихает.
4. Работа автомобильных амортизаторов. Амортизаторы – это устройства, специально предназначенные для гашения колебаний. Они создают силу вязкого трения, которая быстро прекращает колебания подвески автомобиля после проезда неровностей, обеспечивая комфортную езду.

Ответ: Колебания будут затухающими при наличии в системе сил трения или сопротивления среды, которые приводят к потере механической энергии. Примеры: качели, которые останавливаются после раскачивания; маятник, колеблющийся в воздухе; затихающий звук струны гитары.