Номер 1, страница 10 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

1. Что такое колебания? Свободные колебания? Вынужденные колебания? Механические колебания? Гармонические колебания?

Что такое колебания? Колебаниями называют движения или процессы, которые характеризуются определенной степенью повторяемости во времени. То есть это процессы, при которых состояние системы периодически или почти периодически возвращается к исходному. Колебания являются одним из самых распространенных видов движения в природе и технике. Примерами могут служить качание маятника часов, вибрация струны гитары, колебания напряжения в электрической сети, биение сердца.

Ответ: Колебания — это движения или процессы, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.

Свободные колебания? Свободные (или собственные) колебания — это колебания, которые возникают в системе после того, как она была выведена из состояния устойчивого равновесия и предоставлена самой себе. Они происходят под действием внутренних сил системы (например, силы упругости или силы тяжести). Характерной чертой свободных колебаний в реальных системах является их затухание, то есть постепенное уменьшение амплитуды из-за потерь энергии на трение или сопротивление среды. Частота свободных колебаний называется собственной частотой системы.

Ответ: Свободные колебания — это колебания, совершаемые системой за счет первоначально сообщенной ей энергии под действием внутренних сил.

Вынужденные колебания? Вынужденные колебания — это колебания, которые происходят в системе под влиянием внешней, периодически изменяющейся силы (вынуждающей силы). В отличие от свободных колебаний, которые затухают, вынужденные могут продолжаться неограниченно долго, пока действует внешняя сила. Частота установившихся вынужденных колебаний равна частоте вынуждающей силы. Если частота вынуждающей силы приближается к собственной частоте колебательной системы, происходит резкое возрастание амплитуды колебаний — это явление называется резонансом.

Ответ: Вынужденные колебания — это колебания, происходящие под действием внешней периодической силы.

Механические колебания? Механические колебания — это частный случай колебаний, представляющий собой механическое движение тел, при котором координаты тела, его скорость и ускорение периодически повторяются или почти повторяются со временем. Примерами являются колебания груза на пружине, движение качелей, вибрация конструкций. Для возникновения механических колебаний необходимо, чтобы при отклонении тела от положения равновесия возникала сила, стремящаяся вернуть его обратно (возвращающая сила), и чтобы система обладала инерцией.

Ответ: Механические колебания — это периодическое или почти периодическое изменение положения тела в пространстве относительно точки равновесия.

Гармонические колебания? Гармонические колебания — это простейший и фундаментальный вид колебаний, при которых физическая величина (смещение, скорость, сила тока и т.д.) изменяется во времени по закону синуса или косинуса. Они описываются уравнением вида $x(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$, где $x(t)$ — смещение от положения равновесия в момент времени $t$, $A$ — амплитуда (максимальное смещение), $\omega$ — циклическая (круговая) частота, $t$ — время, а $\phi_0$ — начальная фаза колебаний, определяющая значение величины в начальный момент времени $t=0$. Гармонические колебания играют особую роль в физике, так как любые сложные периодические колебания можно представить в виде суммы гармонических колебаний с различными частотами и амплитудами (разложение в ряд Фурье).

Ответ: Гармонические колебания — это колебания, при которых физическая величина изменяется со временем по синусоидальному или косинусоидальному закону.