Номер 2, страница 38 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Механические колебания и волны. Звук. Самостоятельные работы. СР-29. Колебательное движение. Свободные колебания. Вариант 2 - номер 2, страница 38.

Условие.

2. В каком случае (рис. 54) система является колебательной?

Рис. 54

Решение.

Колебательная система — это система, способная совершать колебания, то есть периодические или почти периодические движения около положения устойчивого равновесия. Главным условием для возникновения колебаний является наличие возвращающей силы, которая при отклонении системы от положения равновесия стремится вернуть её обратно.

Рассмотрим представленные на рисунке системы:

а) Шарик находится на вершине выпуклой поверхности. Это положение является положением неустойчивого равновесия. При малейшем смещении шарика из этого положения равнодействующая силы тяжести и силы реакции опоры будет направлена от положения равновесия, заставляя шарик скатываться всё дальше. Возвращающая сила отсутствует, поэтому колебания невозможны.

б) Шарик находится в углублении (на вогнутой поверхности). Нижняя точка является положением устойчивого равновесия. При отклонении шарика от этого положения появляется составляющая силы тяжести, направленная к положению равновесия. Эта сила является возвращающей и заставляет шарик совершать колебания вокруг этого положения.

в) Линейка, зажатая в тисках. Недеформированное положение линейки является положением устойчивого равновесия. Если отклонить свободный конец линейки, в ней возникнут силы упругости, которые будут стремиться вернуть её в исходное положение. Эти силы упругости являются возвращающими, и после того как линейку отпустят, она будет совершать колебания.

г) Камертон. Это специальное устройство, предназначенное для генерации колебаний определённой частоты. Ветви камертона находятся в положении устойчивого равновесия. При ударе по ним они отклоняются, и возникающие в материале силы упругости действуют как возвращающие силы, заставляя ветви камертона совершать колебания.

Таким образом, колебательными являются все системы, в которых тело находится в положении устойчивого равновесия, то есть системы б), в) и г).

Ответ: Колебательными являются системы, изображённые на рисунках б), в) и г).