Номер 2, страница 46 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 6. Колебательное движение. Вопросы - номер 2, страница 46.

Условие.

2. Что такое колебательная система? Приведите примеры колебательных систем.

Решение.

Что такое колебательная система?
Колебательная система — это любая физическая система, в которой могут возникать свободные колебания. Колебаниями называют процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени. Для того чтобы в системе могли происходить колебания, она должна удовлетворять следующим условиям:
1. Наличие положения устойчивого равновесия. Это такое состояние, при выходе из которого в системе возникает сила, стремящаяся вернуть ее обратно в это положение.
2. Наличие возвращающей силы. При отклонении системы от положения равновесия должна возникать сила (или момент силы), направленная к положению равновесия. Для упругих деформаций она часто описывается законом Гука: $F_{упр} = -kx$, где $\text{k}$ — жесткость, а $\text{x}$ — смещение.
3. Наличие инертности. Тело или элементы системы должны обладать массой (или моментом инерции), чтобы при движении к положению равновесия они по инерции проходили его, продолжая движение.
В процессе колебаний происходит периодическое преобразование энергии: потенциальная энергия в точках максимального отклонения преобразуется в кинетическую энергию при прохождении положения равновесия, и наоборот.

Приведите примеры колебательных систем.
Существует множество примеров колебательных систем в различных областях физики и техники:
Механические системы:
• Математический маятник — материальная точка, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити.
• Пружинный маятник — груз, прикрепленный к пружине.
• Физический маятник — любое твердое тело, совершающее колебания вокруг неподвижной оси (например, качели).
• Струна музыкального инструмента (гитары, скрипки), мембрана барабана, камертон.
Электромагнитные системы:
• Колебательный контур (LC-контур) — система, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора. В ней происходят свободные электромагнитные колебания.
• Антенна, в которой колеблются электроны, излучая электромагнитные волны.
Другие системы:
• Уровень жидкости в U-образном сосуде.
• Столб воздуха в духовых музыкальных инструментах.
• Биологические системы, например, сердце, совершающее периодические сокращения, или голосовые связки.

Ответ: Колебательная система — это система тел, способная совершать колебания около своего положения устойчивого равновесия. Для возникновения колебаний необходимо наличие возвращающей силы и инертности у тел системы. Примерами являются: маятники (пружинный, математический), качели, струна гитары, колебательный контур в радиоприемнике.