Номер 7, страница 201 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 31. Механические колебания. Вопросы - номер 7, страница 201.

Условие.

7. Приведите примеры колебательных систем.

Решение.

Колебательная система — это физическая система, в которой могут возникать колебания, то есть процессы, в той или иной степени повторяющиеся во времени. Для существования колебательной системы необходимо наличие положения устойчивого равновесия и возвращающей силы, которая стремится вернуть систему в это положение при отклонении. Также система должна обладать инертностью, чтобы проходить положение равновесия, продолжая движение.

Можно выделить несколько видов колебательных систем и привести соответствующие примеры.

Механические колебательные системы

Это системы, в которых происходят механические колебания, то есть периодические изменения координат, скорости, ускорения тел.
1. Математический маятник: идеализированная модель, представляющая собой материальную точку, подвешенную на невесомой и нерастяжимой нити. Колебания происходят в поле силы тяжести. Примером, близким к этой модели, может служить небольшой тяжелый груз на длинной нити.
2. Пружинный маятник: тело, прикрепленное к пружине, способное совершать колебания под действием силы упругости. Примерами могут служить груз, подвешенный на пружине, или система амортизации автомобиля.
3. Физический маятник: любое твердое тело, совершающее колебания вокруг неподвижной оси подвеса, не проходящей через центр масс. Примерами являются качели, маятник в старинных настенных часах, нога человека при ходьбе.
4. Струна музыкального инструмента: натянутая струна (например, гитарная), которая после возбуждения колеблется, создавая звук. Возвращающей силой является сила натяжения.
5. Мембрана барабана: колеблющаяся упругая поверхность, являющаяся источником звука.

Электромагнитные колебательные системы

Это системы, в которых происходят электромагнитные колебания — периодические изменения электрических и магнитных величин (заряда, тока, напряжения, напряженностей полей).
1. Колебательный контур (LC-контур): простейшая система, способная совершать электромагнитные колебания. Она состоит из соединенных последовательно катушки индуктивности (L) и конденсатора (C). В контуре происходят периодические превращения энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и обратно. Колебательные контуры являются основой многих радиотехнических устройств.
2. Атомы и молекулы: их можно рассматривать как сложные квантовые колебательные системы. Атомы излучают и поглощают электромагнитные волны строго определенных частот, что связано с переходами электронов между энергетическими уровнями. Атомы в молекулах могут совершать колебательные движения относительно друг друга.

Ответ: Примерами колебательных систем являются: в механике — математический маятник (груз на нити), пружинный маятник (груз на пружине), физический маятник (качели), струна; в электродинамике — колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора.