Номер 1, страница 6, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Звук. Параграф 62. Звуковые колебания. Источники звука. Повторим изученное - номер 1, страница 6.

Условие.

• Что такое колебания?

Решение.

Что такое колебания?

Колебания — это движения или процессы, которые характеризуются определенной степенью повторяемости во времени. Иначе говоря, это процессы, при которых состояние системы периодически или почти периодически возвращается к исходному. Колебания всегда происходят вокруг некоторого среднего значения или устойчивого положения равновесия.

Ключевыми особенностями колебательных процессов являются: повторяемость (система многократно проходит одни и те же состояния) и наличие положения равновесия (устойчивое состояние, к которому система стремится вернуться под действием возвращающей силы).

Колебания можно классифицировать по разным признакам. По характеру взаимодействия с окружающей средой выделяют: свободные (собственные) колебания, которые происходят в системе после выведения ее из положения равновесия (например, маятник после одного толчка); вынужденные колебания, происходящие под действием внешней периодической силы (например, качели, которые постоянно подталкивают); и автоколебания, при которых система сама регулирует поступление энергии для поддержания колебаний (например, часы с маятником). По характеру изменения во времени различают затухающие колебания, у которых амплитуда со временем уменьшается из-за потерь энергии, и незатухающие колебания, у которых амплитуда остается постоянной.

Особым и наиболее важным типом являются гармонические колебания. Это колебания, при которых физическая величина (например, смещение) изменяется со временем по закону синуса или косинуса. Уравнение гармонических колебаний имеет вид:

$x(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$

Здесь $x(t)$ — смещение от положения равновесия в момент времени $\text{t}$; $\text{A}$ — амплитуда, то есть максимальное смещение от положения равновесия; $\omega$ — циклическая (угловая) частота, связанная с периодом $\text{T}$ и частотой $\nu$ соотношениями $\omega = 2\pi/T = 2\pi\nu$; $(\omega t + \phi_0)$ — фаза колебаний в момент времени $\text{t}$; $\phi_0$ — начальная фаза, определяющая состояние системы в начальный момент времени $t=0$.

Примеры колебаний очень разнообразны: движение маятника, колебания струны музыкального инструмента, переменный электрический ток в цепи, распространение звуковых и световых волн, ритмы сердцебиения.

Ответ: Колебания — это повторяющиеся во времени процессы изменения состояний системы около некоторой точки равновесия. Они могут быть механическими, электромагнитными и другими, а по характеру протекания делятся на свободные, вынужденные, затухающие и незатухающие. Важнейшим видом являются гармонические колебания, описываемые синусоидальным или косинусоидальным законом.