Номер 6, страница 58 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 8. Вынужденные колебания. Резонанс. Вопросы - номер 6, страница 58.

Условие.

6. Приведите примеры:

а) полезного использования резонанса;

б) разрушительного действия резонанса.

Решение.

Резонанс — это явление, при котором происходит резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний в системе. Это явление наблюдается, когда частота внешнего периодического воздействия $ \omega $ (вынуждающая частота) приближается к собственной частоте системы $ \omega_0 $. Иными словами, система наиболее отзывчива на воздействие, частота которого совпадает с её собственной частотой колебаний. При резонансе происходит максимальная передача энергии от внешнего источника к колебательной системе.
Ответ: Резонанс – это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при совпадении частоты внешней силы с собственной частотой колебательной системы.

а) полезного использования резонанса;
Акустический резонанс: используется в музыкальных инструментах для усиления звука. Например, корпус гитары или скрипки резонирует с колебаниями струн, делая звук громче и насыщеннее.
Электрический резонанс: лежит в основе работы радио- и телеприемников. Настройка приемника на определенную станцию заключается в изменении параметров его колебательного контура так, чтобы его собственная частота совпала с частотой электромагнитной волны от этой станции, что позволяет выделить и усилить именно этот сигнал.
Медицина: магнитно-резонансная томография (МРТ) использует явление ядерного магнитного резонанса для получения детальных изображений внутренних органов человека.
Бытовая техника: в микроволновых печах частота электромагнитного излучения подобрана так, чтобы вызывать резонанс у молекул воды, что приводит к их интенсивному колебанию и, как следствие, к быстрому нагреву пищи.
Ответ: Полезное использование резонанса включает работу музыкальных инструментов, настройку радиоприемников, магнитно-резонансную томографию (МРТ) и микроволновые печи.

б) разрушительного действия резонанса.
Разрушение сооружений: шаги марширующей в ногу роты солдат могут вызвать резонансные колебания моста и привести к его обрушению. По этой причине воинским подразделениям приказано сбивать шаг при переходе через мосты. Также здания могут разрушаться во время землетрясений, если частота сейсмических волн совпадает с их собственной частотой колебаний.
Вибрации в механизмах: на определенных скоростях вращения в двигателях, турбинах и других машинах может возникнуть резонанс, приводящий к сильным вибрациям, повышенному износу деталей и даже к поломке всего агрегата.
Авиация: явление флаттера — самовозбуждающиеся колебания крыла или оперения самолета, возникающие при достижении определенной скорости полета. Это резонансное явление может привести к разрушению конструкции самолета в воздухе.
Ответ: Разрушительное действие резонанса проявляется в обрушении мостов и зданий, поломках машин и механизмов из-за сильных вибраций, а также в авиации в виде явления флаттера.