Номер 1, страница 132 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 32. Виды колебаний. Вспомните - номер 1, страница 132.

Условие.

Что такое колебательная система?

Решение.

Колебательная система — это совокупность физических тел (или их физическая модель), в которой при определенных условиях могут возникать колебания. Колебания — это движения или процессы, которые характеризуются той или иной степенью повторяемости во времени.

Для того чтобы система была колебательной и в ней могли возникать свободные колебания, она должна обладать следующими ключевыми свойствами:

1. Наличие положения устойчивого равновесия. Это такое состояние системы, в котором она может находиться сколь угодно долго без внешних воздействий. При выводе из этого положения в системе возникают силы, стремящиеся вернуть её обратно.

2. Наличие возвращающей силы. При любом отклонении системы от положения равновесия возникает сила, направленная к этому положению. Например, для пружинного маятника это сила упругости пружины, которая для малых деформаций описывается законом Гука: $F_{упр} = -kx$, где $\text{k}$ — жесткость пружины, а $\text{x}$ — смещение от положения равновесия. Знак «минус» указывает, что сила направлена противоположно смещению.

3. Инертность. Тела в системе должны обладать инертностью (массой). Благодаря инертности, возвращаясь в положение равновесия под действием возвращающей силы, тело не останавливается, а «проскакивает» его, что и обеспечивает продолжение колебательного движения.

В процессе колебаний происходит периодическое преобразование энергии. В точках максимального отклонения (амплитудных точках) потенциальная энергия системы максимальна, а кинетическая равна нулю. При прохождении положения равновесия, наоборот, кинетическая энергия максимальна, а потенциальная минимальна (часто принимается за ноль). В идеальной колебательной системе без трения и сопротивления среды полная механическая энергия сохраняется.

Примерами колебательных систем служат: математический маятник (материальная точка на невесомой нерастяжимой нити), пружинный маятник (груз, прикрепленный к пружине), колебательный контур в электронике (состоящий из катушки индуктивности и конденсатора), струна музыкального инструмента, атомы в кристаллической решетке.

Ответ: Колебательная система — это любая физическая система, способная совершать колебания около своего положения устойчивого равновесия. Основными условиями для возникновения колебаний являются наличие возвращающей силы, стремящейся вернуть систему в положение равновесия, и инертности, позволяющей системе проходить это положение, продолжая движение.