Номер 6, страница 82 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава III. Механические колебания и волны. Параграф 16. Свободные механические колебания - номер 6, страница 82.

Условие.

6. Какие колебания называются незатухающими? При каких условиях они возможны?

Решение.

Какие колебания называются незатухающими?

Незатухающими колебаниями называют колебания, амплитуда которых с течением времени остается постоянной. Это означает, что полная энергия колебательной системы не уменьшается в процессе колебаний. Уравнение, описывающее гармонические незатухающие колебания, имеет вид $x(t) = A \cdot \cos(\omega t + \phi)$, где амплитуда $\text{A}$ — постоянная величина. В реальном мире свободные колебания всегда затухают из-за потерь энергии на трение и сопротивление среды, поэтому незатухающие колебания являются идеализированной моделью.

Ответ: Незатухающие колебания – это колебания, амплитуда и энергия которых остаются постоянными с течением времени.

При каких условиях они возможны?

Незатухающие колебания могут существовать в двух случаях:

1. В идеальной (консервативной) системе, где полностью отсутствуют силы трения, сопротивления и другие диссипативные силы, приводящие к потере энергии. В такой системе, согласно закону сохранения энергии, колебания, однажды начавшись, будут продолжаться вечно с постоянной амплитудой. Такие системы являются физической абстракцией и в природе не встречаются.

2. В реальной системе, если потери энергии непрерывно компенсируются за счет притока энергии от внешнего источника. Такие колебания называются вынужденными или автоколебаниями. В автоколебательной системе существует механизм обратной связи, который управляет поступлением энергии так, чтобы она точно восполняла потери за каждый период. Примерами могут служить маятник в механических часах, где пружинный механизм подталкивает маятник, или генератор в электронных устройствах.

Ответ: Незатухающие колебания возможны либо в идеализированной системе без потерь энергии (в отсутствие сил трения и сопротивления), либо в реальной системе при условии, что потери энергии постоянно восполняются внешним источником.