Ответьте на вопросы, страница 17 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Можно ли автоколебания считать свободными колебаниями? Почему?

2. Можно ли автоколебания считать вынужденными колебаниями? Почему?

1. Можно ли автоколебания считать свободными колебаниями? Почему?

Нет, автоколебания нельзя считать свободными колебаниями. Основное различие заключается в характере затухания и источнике энергии.
Свободные колебания происходят в системе, выведенной из положения равновесия и предоставленной самой себе. В реальных условиях из-за наличия сил трения или сопротивления среды (диссипативных сил) свободные колебания всегда являются затухающими. Их амплитуда со временем уменьшается до нуля, так как механическая энергия системы расходуется на работу против сил сопротивления и не пополняется.
Автоколебания, напротив, являются незатухающими колебаниями. Это возможно благодаря тому, что автоколебательная система сама регулирует поступление энергии от внешнего, как правило, непериодического источника. Эта энергия компенсирует потери, вызванные трением. Таким образом, в отличие от затухающих свободных колебаний, автоколебания могут продолжаться сколь угодно долго, пока действует источник энергии.

Ответ: Нет, потому что свободные колебания в реальных системах всегда затухающие из-за потерь энергии, в то время как автоколебания являются незатухающими, поскольку система сама восполняет потери энергии из внешнего источника.

2. Можно ли автоколебания считать вынужденными колебаниями? Почему?

Нет, автоколебания нельзя считать и вынужденными колебаниями. Хотя и те, и другие являются незатухающими и требуют притока энергии извне, природа этого притока и определение частоты принципиально различны.
Вынужденные колебания вызываются действием внешней периодической силы. Частота установившихся вынужденных колебаний равна частоте этой внешней силы и не зависит от собственных свойств колебательной системы (за исключением явления резонанса, где амплитуда резко возрастает при совпадении частот).
В случае автоколебаний система получает энергию от постоянного, непериодического источника. Сама система (с помощью механизма обратной связи) преобразует эту энергию в колебательный процесс. Частота и амплитуда автоколебаний определяются внутренними свойствами самой системы, а не параметрами внешнего воздействия. Например, в часах с маятником источником энергии является поднятая гиря или заведенная пружина (постоянный источник), а частота колебаний определяется длиной маятника.

Ответ: Нет, потому что вынужденные колебания вызываются внешней периодической силой, и их частота равна частоте этой силы, тогда как автоколебания поддерживаются за счет энергии от непериодического источника, а их частота определяется внутренними свойствами самой системы.