Номер 2, страница 172 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 42. Инфразвук и ультразвук. Вспомните - номер 2, страница 172.

Условие.

Что такое акустический резонанс?

Решение.

Акустический резонанс — это физическое явление, при котором амплитуда звуковых колебаний в какой-либо системе резко возрастает, когда частота внешнего звукового источника совпадает с одной из собственных (резонансных) частот колебаний этой системы. В основе явления лежит тот факт, что любая колебательная система, будь то струна, столб воздуха в трубе или корпус музыкального инструмента, имеет определённый набор частот, на которых она колеблется наиболее эффективно. Когда на систему действует внешняя звуковая волна с частотой, близкой к одной из этих собственных частот, происходит эффективная передача и накопление энергии в системе. В результате амплитуда колебаний многократно увеличивается.

Для возникновения акустического резонанса необходимо наличие колебательной системы (резонатора), внешнего источника звуковых волн и совпадение частоты источника с одной из собственных частот резонатора.

Яркими примерами акустического резонанса служат музыкальные инструменты. Корпус гитары или скрипки усиливает звук, создаваемый колебаниями струн. Воздух внутри духовых инструментов, таких как флейта или труба, резонирует, создавая громкий и чистый тон. Другой классический пример — резонатор Гельмгольца, которым по сути является пустая бутылка. Если подуть над её горлышком, можно услышать гул — это воздух в бутылке колеблется на своей резонансной частоте. Эта частота $\text{f}$ может быть вычислена по формуле: $f = \frac{v}{2\pi} \sqrt{\frac{A}{V \cdot L_{eff}}}$, где $\text{v}$ — скорость звука, $\text{A}$ — площадь сечения горлышка, $\text{V}$ — объём полости, а $L_{eff}$ — эффективная длина горлышка. Также известным примером является разрушение бокала голосом: если певец издает звук, частота которого точно совпадает с собственной частотой колебаний стекла, амплитуда колебаний стенок бокала может стать настолько большой, что он разрушится.

Явление акустического резонанса имеет как полезное, так и разрушительное применение. Оно используется для усиления звука в музыкальных инструментах и акустических системах, но также может вызывать нежелательные вибрации и разрушения в строительных конструкциях и механизмах при воздействии инфразвука.

Ответ: Акустический резонанс — это явление резкого возрастания амплитуды звуковых колебаний в системе, когда частота внешнего звукового воздействия совпадает с собственной частотой колебаний этой системы.