Номер 1, страница 136 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 33. Резонанс. Вспомните - номер 1, страница 136.

Условие.

Какие колебания называют вынужденными?

Решение.

Вынужденными колебаниями называют незатухающие колебания, которые совершаются в колебательной системе под действием внешней, периодически изменяющейся силы. Эта внешняя сила, называемая вынуждающей, компенсирует потери энергии в системе, вызванные трением или сопротивлением среды, и поддерживает колебания.

Ключевые характеристики вынужденных колебаний:

• Частота установившихся вынужденных колебаний всегда равна частоте вынуждающей силы. Она не зависит от собственных параметров колебательной системы (её массы, жесткости и т.д.), которые определяют её собственную частоту колебаний.
• Амплитуда вынужденных колебаний зависит как от амплитуды вынуждающей силы, так и от соотношения между частотой вынуждающей силы и собственной частотой системы. Когда эти частоты сближаются, амплитуда колебаний резко возрастает — это явление называется резонансом.
• В отличие от свободных колебаний, которые всегда являются затухающими в реальных условиях, вынужденные колебания являются незатухающими, пока действует внешняя сила.

Примерами вынужденных колебаний служат: раскачивание качелей периодическими толчками; колебания моста под действием идущих в ногу солдат или порывов ветра; вибрация корпуса телефона во время звонка; колебания диффузора динамика под действием переменного электрического тока.

Движение системы, совершающей вынужденные колебания при наличии затухания, описывается дифференциальным уравнением вида: $m\frac{d^2x}{dt^2} + \gamma\frac{dx}{dt} + kx = F(t)$, где $F(t)$ — внешняя периодическая сила (например, $F_0 \cos(\omega t)$).

Ответ: Вынужденные колебания — это колебания, происходящие в системе под воздействием внешней, периодически изменяющейся силы. Частота таких колебаний равна частоте внешней силы.