Номер 36.13, страница 135 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 5. Механические колебания и волны. Параграф 36. Волны - номер 36.13, страница 135.

Условие.

36.13 [Д. 123] В странах Востока висячие мосты изготавливают из бамбуковых палок, связанных верёвками. Почему по такому мосту легче идти в составе небольшой группы, а не в одиночку?

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 7.

Висячий мост, изготовленный из бамбуковых палок и верёвок, является упругой конструкцией и, как любая колебательная система, имеет свою собственную частоту колебаний. Эта частота зависит от длины моста, его массы и упругости материалов.

Когда человек идёт по мосту один, его шаги представляют собой периодическую внешнюю силу, воздействующую на мост. Каждый шаг передаёт мосту импульс. Если частота шагов человека (которую он может инстинктивно подстроить) совпадёт с собственной частотой колебаний моста, возникнет явление резонанса. При резонансе даже небольшая периодическая сила способна вызвать колебания с очень большой амплитудой. В результате мост начнёт сильно раскачиваться из стороны в сторону или вверх-вниз, что сделает дальнейшее движение по нему крайне затруднительным и опасным.

Когда по мосту движется небольшая группа людей, их шаги, как правило, не синхронны. Люди идут не в ногу, поэтому их воздействия на мост происходят в разные моменты времени и в противофазе. Пока один человек толкает мост вниз, наступая на него, другой может, наоборот, отталкиваться, уменьшая нагрузку. Эти хаотичные, несинхронные импульсы от шагов разных людей мешают друг другу, эффективно гася возникающие колебания. Суммарная сила, действующая на мост от группы людей, не является периодической. Это предотвращает возникновение резонанса, и амплитуда раскачивания моста остаётся небольшой. Поэтому идти в составе группы оказывается значительно легче и безопаснее.

Ответ: Один идущий человек может своими ритмичными шагами вызвать резонанс, если частота его шагов совпадёт с собственной частотой колебаний моста. Это приведёт к сильному раскачиванию моста. Группа людей идёт не в ногу, их шаги несинхронны и создают хаотичные разнонаправленные воздействия, которые гасят друг друга и не вызывают резонансных колебаний. Поэтому мост раскачивается значительно меньше, и идти по нему легче.