Номер 1, страница 148 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 29. Резонанс в электрических цепях - номер 1, страница 148.

Условие.

1. В чём заключается явление резонанса?

Решение.

1. В чём заключается явление резонанса?

Решение

Резонанс (от лат. resonare — откликаться) — это физическое явление, которое заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний в какой-либо колебательной системе. Это происходит, когда частота внешней периодической силы (вынуждающая частота), действующей на систему, совпадает с её собственной (резонансной) частотой колебаний.

Каждая колебательная система (например, маятник, струна, качели, колебательный контур) имеет одну или несколько собственных частот колебаний, $ν_0$. Это частоты, с которыми система будет колебаться, если её вывести из положения равновесия и предоставить самой себе (свободные колебания).

Если на такую систему начинает действовать внешняя периодическая сила с частотой $ν$, то в системе устанавливаются вынужденные колебания с частотой этой силы. Амплитуда этих вынужденных колебаний зависит от соотношения частот $ν$ и $ν_0$. Явление резонанса наступает при выполнении условия:

$ν \approx ν_0$

или для циклических частот:

$ω \approx ω_0$

При совпадении этих частот происходит наиболее эффективная передача энергии от внешнего источника к колебательной системе, что и приводит к резкому возрастанию амплитуды её колебаний. В реальных системах, где всегда присутствует трение (затухание), амплитуда при резонансе достигает большого, но конечного значения. В идеальной системе без затухания амплитуда при резонансе теоретически могла бы расти до бесконечности.

Явление резонанса можно наблюдать в различных областях. В механике: раскачивание качелей в такт их собственным колебаниям, вибрация корпуса машины на определённых оборотах двигателя, разрушение мостов под действием ветра или марширующих в ногу солдат (например, мост Такома-Нэрроуз). В акустике: усиление звука в музыкальных инструментах (дека гитары или скрипки резонирует с колебаниями струн), человеческий голос (резонанс в голосовых связках и полостях). В электромагнетизме: настройка радиоприёмника на определённую станцию (колебательный контур приёмника настраивается в резонанс с частотой радиоволны передающей станции).

Резонанс может быть как полезным (в музыке, радиосвязи), так и вредным, приводящим к разрушениям (в строительстве, машиностроении).

Ответ: Явление резонанса заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний системы, которое происходит, когда частота внешней периодической силы совпадает с собственной частотой колебаний этой системы.