Номер 1, страница 126 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 30. Характеристики колебательного движения. Вспомните - номер 1, страница 126.

Условие.

Что такое колебательные движения?

Решение.

Колебательные движения (или колебания) — это один из самых распространенных видов движения в природе и технике. Это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные промежутки времени. Характерной чертой колебательного движения является то, что тело многократно и в разных направлениях проходит одно и то же положение — положение равновесия.

Основные характеристики и понятия, связанные с колебательными движениями:

1. Положение равновесия — это точка, в которой тело могло бы находиться в состоянии покоя, так как в этой точке равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю. При колебаниях тело проходит через это положение.

2. Смещение ($\text{x}$) — отклонение колеблющегося тела от положения равновесия в данный момент времени.

3. Амплитуда ($\text{A}$ или $x_{max}$) — это максимальное (по модулю) смещение тела от положения равновесия. Амплитуда определяет "размах" колебаний и измеряется в единицах длины (метрах).

4. Период колебаний ($\text{T}$) — это минимальный промежуток времени, через который движение тела полностью повторяется. Иными словами, это время одного полного колебания. Единица измерения в СИ — секунда (с).

5. Частота колебаний ($\nu$ или $\text{f}$) — это число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. Частота является величиной, обратной периоду: $\nu = 1/T$. Единица измерения в СИ — герц (Гц), где 1 Гц = 1 колебание в секунду.

6. Циклическая (или круговая) частота ($\omega$) — это величина, связанная с обычной частотой соотношением $\omega = 2\pi\nu = 2\pi/T$. Она показывает, на сколько радиан изменяется фаза колебаний за одну секунду. Единица измерения — радиан в секунду (рад/с).

Колебания возникают в системе, когда при ее отклонении от положения устойчивого равновесия появляется сила, стремящаяся вернуть систему в это положение. Эту силу называют возвращающей силой.

Важным частным случаем колебательного движения являются гармонические колебания. Это колебания, при которых смещение тела от положения равновесия изменяется со временем по закону синуса или косинуса:$x(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$ или $x(t) = A \sin(\omega t + \phi_0)$,где $\phi_0$ — начальная фаза колебаний. Такие колебания происходят под действием возвращающей силы, пропорциональной смещению и направленной противоположно ему (закон Гука): $F = -kx$.

Примеры колебательных движений: движение маятника часов, колебания груза, подвешенного на пружине, колебания струны музыкального инструмента, колебания атомов в кристаллической решетке твердого тела, переменный электрический ток в цепи, колебания качелей.

В зависимости от характера воздействия на колебательную систему различают: свободные (собственные) колебания, которые происходят в системе, предоставленной самой себе после вывода из положения равновесия; затухающие колебания, являющиеся свободными колебаниями, амплитуда которых со временем уменьшается из-за потерь энергии; вынужденные колебания, которые происходят под действием внешней, периодически изменяющейся силы.

Ответ: Колебательные движения — это движения, которые обладают той или иной степенью повторяемости во времени, происходящие около положения устойчивого равновесия.