Номер 2, страница 54 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Объясните, почему колебания груза, прикреплённого к пружине, или груза, подвешенного на нити, можно рассматривать как примеры свободных колебаний.

Свободными колебаниями называют колебания, которые происходят в колебательной системе под действием внутренних сил, после того как система была выведена из положения равновесия. Ключевая особенность свободных колебаний заключается в том, что они совершаются за счет первоначально сообщенной энергии и без внешнего периодического воздействия.

Колебания груза, прикреплённого к пружине

Когда груз смещают из положения равновесия, растягивая или сжимая пружину, в системе запасается потенциальная энергия. После освобождения груза на него начинает действовать внутренняя сила — сила упругости пружины ($F_{упр} = -kx$), которая стремится вернуть его в положение равновесия. Движение происходит исключительно под действием этой возвращающей силы, без какого-либо внешнего периодического воздействия. Таким образом, колебания груза на пружине являются свободными.
Ответ: Колебания груза на пружине являются свободными, потому что они происходят под действием внутренней силы упругости пружины после однократного выведения системы из положения равновесия.

Колебания груза, подвешенного на нити

Когда груз (маятник) отклоняют от вертикального положения равновесия, ему сообщается потенциальная энергия. После отпускания он начинает колебаться под действием внутренних сил — силы тяжести и силы натяжения нити. Возвращающей силой является составляющая силы тяжести, направленная по касательной к траектории движения. Эти колебания также происходят без внешнего периодического воздействия, за счёт первоначально сообщённой энергии. Следовательно, они являются свободными.
Ответ: Колебания груза на нити являются свободными, потому что они совершаются под действием внутренних сил (в частности, силы тяжести) после того, как система была выведена из положения равновесия.