Номер 1, страница 153 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 37. Звуковые волны. Вспомните - номер 1, страница 153.

Условие.

Что такое колебания?

Решение.

Колебания — это повторяющиеся во времени процессы изменения состояний системы около точки равновесия. Иными словами, это движения или изменения, которые в той или иной степени повторяются через определённые промежутки времени. Колебания являются одним из самых распространённых видов движения в природе и технике.

Для возникновения и поддержания колебаний необходимы следующие условия:

1. Наличие у системы положения устойчивого равновесия. Это такое состояние, в котором система может находиться сколь угодно долго без внешних воздействий.

2. При отклонении системы от положения равновесия должна возникать возвращающая сила, стремящаяся вернуть систему обратно в это положение. Например, для маятника это составляющая силы тяжести, а для груза на пружине — сила упругости.

3. Инертность системы. Благодаря инертности, возвращаясь к положению равновесия, система за счет своей скорости проходит его и продолжает движение в другую сторону, что и приводит к колебаниям.

Основные виды колебаний:

• Свободные (или собственные) колебания — это колебания, которые происходят в системе, предоставленной самой себе после того, как её вывели из положения равновесия. Частота таких колебаний называется собственной частотой системы. В реальных условиях свободные колебания всегда являются затухающими из-за потерь энергии (например, на трение).

• Вынужденные колебания — это колебания, которые совершаются под действием внешней, периодически изменяющейся силы. Частота вынужденных колебаний равна частоте внешней силы. Ярким примером является явление резонанса, когда частота внешней силы совпадает с собственной частотой системы, что приводит к резкому увеличению амплитуды колебаний.

• Затухающие колебания — колебания, амплитуда которых со временем уменьшается из-за потерь энергии.

• Незатухающие колебания — идеализированная модель, в которой амплитуда колебаний остается постоянной. Для этого необходимо, чтобы в системе отсутствовали потери энергии или они компенсировались внешним источником.

Колебания описываются следующими физическими величинами:

• Амплитуда ($\text{A}$) — максимальное смещение или отклонение колеблющегося тела от положения равновесия.

• Период ($\text{T}$) — время одного полного колебания. Измеряется в секундах (с).

• Частота ($\nu$ или $\text{f}$) — число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. Измеряется в герцах (Гц). Связана с периодом соотношением: $\nu = 1/T$.

• Циклическая (круговая) частота ($\omega$) — число колебаний за $2\pi$ секунд. Связана с обычной частотой: $\omega = 2\pi\nu = 2\pi/T$.

Примерами колебаний служат: движение маятника часов, колебания струны музыкального инструмента, переменный электрический ток в цепи, электромагнитные волны (свет, радиоволны).

Ответ: Колебания — это движения или процессы, которые характеризуются определённой повторяемостью во времени и происходят около положения устойчивого равновесия.