Теоретическое исследование, страница 51 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 7. Свободные колебания пружинного и математического маятников. Вопросы - страница 51.

Условие.

Теоретическое исследование

На рис. 42 приведены графики колебаний двух одинаковых маятников в воде и воздухе.

Установите, какой из маятников колеблется в воде. Обоснуйте свой ответ.

Рис. 42

Решение.

Любые реальные колебания являются затухающими, поскольку на колеблющееся тело всегда действуют силы сопротивления среды. Эти силы приводят к постепенному уменьшению амплитуды колебаний. Величина силы сопротивления зависит от свойств среды, в частности, от её плотности. Чем больше плотность среды, тем больше сила сопротивления и тем быстрее происходит затухание колебаний.

Плотность воды примерно в 800 раз больше плотности воздуха. Следовательно, маятник, колеблющийся в воде, будет испытывать значительно большее сопротивление, и его колебания будут затухать гораздо быстрее, чем у маятника, колеблющегося в воздухе.

На графике а изображены колебания с медленно убывающей амплитудой. Это соответствует движению в среде с малым сопротивлением, то есть в воздухе.

На графике б амплитуда колебаний уменьшается очень быстро, практически за несколько периодов. Такое сильное затухание характерно для движения в плотной среде, то есть в воде.

Таким образом, на рисунке б показан график колебаний маятника в воде.

Ответ: В воде колеблется маятник, график колебаний которого представлен на рисунке б.