Номер 4, страница 226, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 55. Вынужденные колебания. Резонанс. Вопросы и задания - номер 4, страница 226.

Условие.

4. При каких условиях возникает резонанс?

Решение.

Резонанс — это явление резкого увеличения амплитуды вынужденных колебаний в какой-либо системе. Это происходит, когда частота внешнего воздействия совпадает с внутренней (собственной) частотой колебаний системы.

Условия, необходимые для возникновения резонанса, следующие. Во-первых, должна существовать система, способная совершать колебания, то есть обладающая собственной частотой. Собственная (или резонансная) частота, обозначаемая как $f_0$, — это частота, с которой система колеблется, будучи выведенной из состояния равновесия и предоставленной самой себе. Она зависит от физических свойств системы (например, длины маятника или индуктивности и ёмкости в электрическом контуре).

Во-вторых, на эту систему должна действовать внешняя периодическая сила, частоту которой можно обозначить как $f_{ext}$. Эта сила передает системе энергию и заставляет её совершать вынужденные колебания.

Главным условием возникновения резонанса является совпадение этих двух частот: частоты внешней вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы. Математически это условие записывается как $f_{ext} = f_0$ (или для циклических частот $\omega_{ext} = \omega_0$). Когда это условие выполняется, происходит наиболее эффективная передача энергии от внешнего источника к колебательной системе, что и приводит к резкому росту амплитуды её колебаний.

В реальных условиях амплитуда при резонансе не становится бесконечной из-за наличия сил трения или сопротивления (затухания), которые рассеивают энергию. Чем меньше затухание в системе, тем сильнее проявляется резонанс.

Ответ: Резонанс возникает при совпадении частоты внешней периодической силы, действующей на колебательную систему, с собственной частотой колебаний этой системы.