Номер 5, 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 5, страница 226.

Условие.

5. Почему при переноске воды в ведре после нескольких десятков шагов вода начинает выплёскиваться из ведра? Как избежать расплёскивания воды?

Решение.

Почему при переноске воды в ведре после нескольких десятков шагов вода начинает выплёскиваться из ведра?

Это происходит из-за физического явления, называемого резонансом. При ходьбе человек с ведром совершает ритмичные, периодические движения. Эти движения передаются воде, заставляя её колебаться. У воды в ведре, как у любой колебательной системы, есть своя собственная частота колебаний. Она зависит от размеров ведра и уровня воды.
Когда человек проходит некоторое расстояние, он обычно входит в определённый ритм, и его шаги приобретают постоянную частоту. Если эта частота шагов (частота внешней, вынуждающей силы) совпадает или становится очень близка к собственной частоте колебаний воды, наступает резонанс. При резонансе амплитуда колебаний (высота волн) воды резко возрастает с каждым шагом. В результате волны становятся настолько высокими, что вода начинает выплёскиваться через край.
Ответ: Вода выплёскивается из-за возникновения резонанса, когда частота шагов человека совпадает с собственной частотой колебаний воды в ведре, что приводит к резкому увеличению амплитуды этих колебаний.

Как избежать расплёскивания воды?

Чтобы избежать расплёскивания, необходимо разрушить условия возникновения резонанса, то есть не допустить совпадения частоты шагов и собственной частоты колебаний воды. Это можно сделать несколькими способами:

1. Изменять ритм ходьбы. Нужно периодически сбивать темп: идти то быстрее, то медленнее, или делать шаги разной длины. Это не позволит колебаниям воды набрать большую амплитуду.

2. Делать короткие остановки. Если вы чувствуете, что вода начинает сильно раскачиваться, достаточно остановиться на несколько секунд. Это позволит колебаниям затухнуть.

3. Использовать "гаситель волн". Можно положить на поверхность воды какой-нибудь лёгкий плавающий предмет, например, небольшую дощечку или несколько щепок. Этот предмет будет мешать образованию больших, ровных волн и будет гасить их энергию.

Ответ: Чтобы избежать расплёскивания, нужно нарушать условия резонанса: периодически менять темп ходьбы, делать короткие остановки или положить на поверхность воды плавающий предмет для гашения волн.