Номер 2, страница 39, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. Изменению какой величины в пружинном маятнике соответствует уменьшение индуктивности в колебательномконтуре?

2. Изменению какой величины в пружинном маятнике соответствует уменьшение индуктивности в колебательном контуре?

Для ответа на этот вопрос необходимо провести аналогию между механическими колебаниями пружинного маятника и электромагнитными колебаниями в колебательном контуре. Обе эти системы являются примерами гармонических осцилляторов, и их поведение описывается схожими математическими моделями.

Период свободных колебаний пружинного маятника определяется формулой:

$T_м = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$

где $\text{m}$ – масса груза, а $\text{k}$ – коэффициент жесткости пружины. В этой системе масса $\text{m}$ характеризует инертные свойства (отвечает за кинетическую энергию $E_к = \frac{mv^2}{2}$), а жесткость $\text{k}$ – упругие свойства (отвечает за потенциальную энергию $E_п = \frac{kx^2}{2}$).

Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном LC-контуре (колебательном контуре) описывается формулой Томсона:

$T_э = 2\pi\sqrt{LC}$

где $\text{L}$ – индуктивность катушки, а $\text{C}$ – электроемкость конденсатора. В этой системе индуктивность $\text{L}$ характеризует "инертность" контура по отношению к изменению тока (отвечает за энергию магнитного поля $W_м = \frac{LI^2}{2}$), а величина, обратная емкости ($1/C$), характеризует его "электрическую упругость" (отвечает за энергию электрического поля $W_э = \frac{q^2}{2C}$).

Сравнивая структуру формул для периода, а также выражения для энергии, можно установить прямое соответствие между физическими величинами этих двух систем:

- Масса $\text{m}$ (инерция) в механической системе является аналогом индуктивности $\text{L}$ в электрической.

- Жесткость $\text{k}$ (упругость) является аналогом величины, обратной емкости, $1/C$.

Исходя из этой аналогии, уменьшение индуктивности $\text{L}$ в колебательном контуре соответствует изменению аналогичной ей величины в пружинном маятнике, то есть уменьшению массы $\text{m}$.

Ответ: уменьшению массы.