Номер 4, страница 74 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Механические колебания и волны. Смотрим и думаем - номер 4, страница 74.

Условие.

4. Какие из графиков относятся к гармоническим колебаниям, а какие — к затухающим?

Решение.

Решение

Для классификации колебаний, представленных на графиках, необходимо проанализировать изменение их амплитуды с течением времени. Амплитуда — это максимальное отклонение колеблющейся величины от положения равновесия.

Гармонические колебания характеризуются постоянной амплитудой. Их зависимость от времени описывается законом синуса или косинуса: $x(t) = A \cdot \cos(\omega t + \phi_0)$, где амплитуда $A = \text{const}$.

Затухающие колебания характеризуются амплитудой, которая уменьшается с течением времени из-за потерь энергии. Их зависимость от времени можно описать так: $x(t) = A_0 e^{-\beta t} \cdot \cos(\omega t + \phi_0)$, где амплитуда $A(t) = A_0 e^{-\beta t}$ убывает.

Гармонические колебания

На графиках гармонических колебаний максимальные отклонения (пики и впадины) от оси времени должны быть одинаковыми на протяжении всего процесса. Этому условию соответствуют:

• Нижний левый график: амплитуда колебаний неизменна и составляет 10 см.
• Верхний правый график: амплитуда колебаний также постоянна и равна приблизительно 3 см.

Ответ: К гармоническим колебаниям относятся нижний левый и верхний правый графики.

Затухающие колебания

На графиках затухающих колебаний амплитуда с течением времени уменьшается. Это означает, что каждый последующий пик на графике ниже предыдущего. Этому условию соответствуют:

• Верхний левый график: амплитуда колебаний заметно уменьшается со временем. Начальная амплитуда равна 10 см, но последующие отклонения становятся все меньше.
• Нижний правый график: амплитуда также постепенно уменьшается.

Ответ: К затухающим колебаниям относятся верхний левый и нижний правый графики.