Номер 2, страница 100 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава III. Механические колебания и волны. Параграф 20. Вынужденные колебания. Резонанс - номер 2, страница 100.

Условие.

2. Приведите пример, когда маленькая внешняя сила, действуя периодически, вызывает колебания массивного тела с достаточно большой амплитудой.

Решение.

Явление, при котором малая периодическая внешняя сила способна вызывать колебания массивного тела с большой амплитудой, называется резонансом. Это происходит, когда частота внешней (вынуждающей) силы совпадает с собственной (или резонансной) частотой колебательной системы. При совпадении этих частот даже небольшое внешнее воздействие, повторяющееся в такт с собственными колебаниями тела, приводит к постепенному накоплению энергии в системе и, как следствие, к резкому увеличению амплитуды колебаний.

Наглядным примером является раскачивание качелей. Качели можно рассматривать как маятник, обладающий собственной частотой колебаний, которая зависит в основном от длины подвеса. Чтобы сильно раскачать даже массивного человека на качелях, не требуется прикладывать огромную силу. Достаточно прикладывать небольшие усилия (толчки) периодически, с частотой, равной собственной частоте колебаний качелей. Каждый такой толчок, приложенный в нужный момент времени (например, в крайней точке траектории, когда качели начинают движение в направлении толчка), передает системе небольшую порцию энергии. Эта энергия накапливается, и амплитуда колебаний постепенно возрастает до значительной величины.

Другие известные примеры резонанса:

• Раскачивание тяжелого церковного колокола.
• Разрушение мостов под действием периодических порывов ветра (как в случае с Такомским мостом) или под шагом идущей в ногу роты солдат.
• Настройка струнных музыкальных инструментов, где корпус инструмента резонирует с колебаниями струны, усиливая звук.

Ответ: Раскачивание качелей. Человек прикладывает небольшую силу периодически, с частотой, равной собственной частоте колебаний качелей. В результате этого амплитуда колебаний качелей значительно возрастает.