Номер 1, страница 78, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. В чем заключается явление резонанса?

1. В чем заключается явление резонанса?

Резонанс (от лат. resono — «откликаюсь») — это явление, при котором происходит резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний в какой-либо колебательной системе. Это явление наблюдается, когда частота внешней периодической силы (вынуждающей силы) совпадает с собственной (или резонансной) частотой колебательной системы.

Каждая система, способная совершать колебания (например, маятник, струна, качели, колебательный контур), имеет одну или несколько собственных частот. Собственная частота $f_{собств}$ определяется внутренними параметрами системы, такими как масса, упругость, размеры. Если на такую систему действует внешняя периодическая сила с частотой $f_{вын}$, она начинает совершать вынужденные колебания с частотой этой силы.

Амплитуда этих вынужденных колебаний зависит от соотношения частот $f_{вын}$ и $f_{собств}$. Когда частота вынуждающей силы приближается к собственной частоте системы, амплитуда колебаний начинает расти. При полном совпадении частот:

$f_{вын} = f_{собств}$

наступает резонанс, и амплитуда достигает своего максимального значения. Величина этой максимальной амплитуды в реальных системах ограничивается силами трения или сопротивления (затуханием). Чем меньше затухание в системе, тем больше амплитуда колебаний при резонансе.

Явление резонанса можно наблюдать во многих областях:

- В механике: раскачивание качелей в такт их собственным колебаниям, вибрация корпуса машины при определённой скорости вращения двигателя.

- В акустике: усиление звука корпусом музыкального инструмента (гитары, скрипки), который резонирует с колебаниями струн.

- В электротехнике: настройка радиоприёмника на определённую станцию путём изменения собственной частоты его колебательного контура до совпадения с частотой радиоволны станции.

Резонанс может быть как полезным (в музыке, радиотехнике), так и вредным, и даже разрушительным. Например, резонансные явления необходимо учитывать при проектировании мостов и зданий, чтобы избежать их разрушения под действием периодических нагрузок (ветер, шаги людей).

Ответ: Явление резонанса заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний системы, которое происходит, когда частота внешней периодической силы совпадает с собственной частотой колебательной системы.