Номер 1744, страница 204 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Механические колебания и волны. 61. Колебания. Величины, характеризующие колебательное движение. Превращения энергии при колебаниях маятника. Резонанс. Волны. Скорость распространения волны - номер 1744, страница 204.

Решение.

Решение

Свободными колебаниями называют колебания, которые возникают в системе под действием внутренних сил после того, как система была выведена из положения равновесия. Эти колебания происходят без воздействия внешних периодических сил и без постоянного притока энергии извне. Проанализируем каждый из предложенных примеров.

а) колебание маятника часов

Колебания маятника в механических часах не являются свободными. Несмотря на то, что маятник колеблется около положения равновесия, его колебания поддерживаются специальным механизмом (например, анкерным спуском), который периодически подталкивает маятник, компенсируя потери энергии на трение и сопротивление воздуха. Такие незатухающие колебания, поддерживаемые внутренним источником энергии, называются автоколебаниями.

Ответ: Не являются свободными колебаниями.

б) колебание троллейбусных проводов после проезда троллейбуса

Троллейбус, проезжая, выводит провода из положения равновесия. После его проезда провода колеблются под действием внутренних сил упругости (натяжения) и силы тяжести. Так как внешняя сила, вызвавшая отклонение, больше не действует, а колебания не поддерживаются никаким внешним источником энергии, эти колебания являются свободными. Со временем они затухают.

Ответ: Являются свободными колебаниями.

в) колебание тронутой гитарной струны

Когда гитарную струну оттягивают и отпускают, она совершает колебания под действием силы натяжения. Эти колебания происходят после однократного внешнего воздействия и далее продолжаются без подвода энергии извне. Следовательно, это свободные затухающие колебания.

Ответ: Являются свободными колебаниями.

г) колебание крыльев колибри

Колибри машет крыльями благодаря сокращению мышц. Мышцы создают периодическую вынуждающую силу, которая заставляет крылья двигаться с очень высокой частотой. Эти колебания не происходят сами по себе, а поддерживаются постоянной работой мышц птицы. Такие колебания называются вынужденными.

Ответ: Не являются свободными колебаниями.

д) колебание голосовых связок при речи и пении

Колебания голосовых связок вызываются потоком воздуха из легких. Этот процесс является сложным и саморегулирующимся: поток воздуха поддерживает колебания, а сами колебания регулируют этот поток. Это пример автоколебаний, так как система сама управляет поступлением энергии от постоянного источника (давления воздуха) для поддержания колебаний.

Ответ: Не являются свободными колебаниями.

е) колебание языка колокола при толчке

После однократного удара язык колокола (или сам колокол) начинает колебаться. Эти колебания происходят под действием внутренних упругих сил материала. Никакая внешняя сила не поддерживает их в дальнейшем. Это свободные затухающие колебания, которые и создают звук колокола.

Ответ: Являются свободными колебаниями.