Номер 1762, страница 206 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Механические колебания и волны. 62. Звуковые колебания. Скорость звука. Отражение звуковых волн. Звуковой резонанс - номер 1762, страница 206.

Решение.

Дребезжание оконных стекол в трамвае при определенной скорости — это яркий пример физического явления, называемого резонансом.

У каждого физического тела, в том числе и у оконного стекла, есть своя собственная (естественная) частота колебаний $ν_0$. Эта частота зависит от размеров, формы, массы стекла и способа его закрепления в раме.

Трамвай движется по рельсам, которые имеют стыки, расположенные на определенном расстоянии $\text{L}$ друг от друга. При проезде каждого стыка колеса трамвая получают толчок. Эти толчки создают периодическую вынуждающую силу, которая передается всему корпусу трамвая, включая оконные стекла, и заставляет их колебаться.

Частота этих толчков $ν$ прямо пропорциональна скорости движения трамвая $\text{v}$ и обратно пропорциональна расстоянию между стыками $\text{L}$. Эту зависимость можно выразить формулой: $ν = \frac{v}{L}$.

Когда трамвай набирает скорость, частота вынуждающих толчков $ν$ увеличивается. В тот момент, когда эта частота совпадает с собственной частотой колебаний стекла $ν_0$, наступает резонанс.

При резонансе, то есть при условии $ν = ν_0$, происходит резкое увеличение амплитуды колебаний оконного стекла. Именно эти колебания с большой амплитудой мы и воспринимаем как сильное дребезжание.

Ответ: При некоторой скорости движения трамвая частота ударов его колес о стыки рельсов совпадает с собственной частотой колебаний оконных стекол. В результате возникает явление резонанса, которое приводит к резкому увеличению амплитуды колебаний стекол, что и воспринимается как дребезжание.