Номер 2, страница 158 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 32. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Глава 2. Механические колебания и волны. Звук - номер 2, страница 158.

2. Как меняется с течением времени амплитуда свободных колебаний, происходящих в реальных условиях? В чём причина такого изменения?

Утверждение о том, что полная механическая энергия колебательной системы остается постоянной в любой момент времени (при допущении отсутствия потерь энергии), основывается на законе сохранения механической энергии. Этот закон гласит, что если в замкнутой системе тел действуют только консервативные силы (например, сила упругости, сила тяжести) и отсутствуют диссипативные силы (например, трение), то полная механическая энергия системы сохраняется. Полная механическая энергия $E$ представляет собой сумму кинетической энергии $E_к$ (энергии движения) и потенциальной энергии $E_п$ (энергии взаимодействия). В процессе идеальных колебаний происходит непрерывный переход энергии из кинетической в потенциальную и обратно, но их сумма остается неизменной: $E = E_к + E_п = \text{const}$.

Ответ: Утверждение основано на законе сохранения механической энергии.

2. В реальных условиях, где всегда присутствуют силы сопротивления, амплитуда свободных колебаний с течением времени уменьшается. Такие колебания называют затухающими.

Причиной такого изменения является наличие диссипативных сил, то есть сил, приводящих к рассеиванию энергии, — в первую очередь, силы трения и силы сопротивления среды (воздуха или жидкости). Эти силы всегда направлены против скорости движения тела, совершают отрицательную работу и, как следствие, превращают механическую энергию колебательной системы в теплоту (внутреннюю энергию). Из-за этих потерь энергии полная механическая энергия системы убывает, что и проявляется в уменьшении максимального отклонения от положения равновесия, то есть в уменьшении амплитуды.

Ответ: Амплитуда свободных колебаний в реальных условиях со временем уменьшается. Причина — наличие сил сопротивления (трения, сопротивления среды), которые преобразуют механическую энергию колебаний во внутреннюю энергию.

3. Вопрос в задании представлен не полностью. Если предположить, что вопрос был "Где встречаются или применяются затухающие колебания?", то ответ будет следующим.

Затухающие колебания — это самый распространенный вид колебаний, который мы наблюдаем в природе и используем в технике. Любая реальная механическая система, выведенная из положения равновесия и предоставленная самой себе, будет совершать именно затухающие колебания. Например, качели или маятник со временем останавливаются; звук от удара по струне гитары затихает; автомобиль после наезда на кочку совершает несколько вертикальных колебаний и успокаивается.

Часто затухание является полезным и используется целенаправленно. Самый известный пример — автомобильные амортизаторы. Их основная функция — быстрое гашение (демпфирование) колебаний подвески для обеспечения комфорта и управляемости. Также специальные демпфирующие устройства (демпферы) устанавливают в высотных зданиях и на мостах для гашения опасных колебаний, вызванных ветром или сейсмической активностью.

Ответ: Вопрос неполон. Предположительно, речь идет о применении затухающих колебаний. Они встречаются повсеместно в природе (например, затухание колебаний качелей) и целенаправленно используются в технике для гашения нежелательных вибраций (например, в автомобильных амортизаторах).